一种云化测控基带池的微服务数据同步方法技术

本发明专利技术公开了一种云化测控基带池的微服务数据同步方法，属于航天测控通信领域，包括步骤：在测控消息中间件与微服务实例间交互流程中，信号数据包基于滑窗推送同一微服务实例，并且多个微服务实例并行接收IQ信号数据，实例计算的环路结果高速内存持久化。本发明专利技术能够保证分布式环境下测控信号数据处理的实时性、顺序性和累加性。顺序性和累加性。顺序性和累加性。

【技术实现步骤摘要】
一种云化测控基带池的微服务数据同步方法


[0001]本专利技术涉及航天测控通信领域，更为具体的，涉及一种云化测控基带池的微服务数据同步方法。

技术介绍

[0002]随着我国卫星发射任务日益繁重，航天测控地面站的需求量增多，呈现出资源配置不足与高昂的硬件成本的矛盾越来越大，目前通过测控基带硬件池应对这一挑战。但是传统基带池烟囱式的布局、基带设备形态的多样化及功能实现硬件化，造成了资源调度灵活度不够，资源成本效应不明显的问题，因此测控基带池的云化越来越成为研究热门领域。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种云化测控基带池的微服务数据同步方法，能够保证分布式环境下测控信号数据处理的实时性、顺序性和累加性。
[0004]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0005]一种云化测控基带池的微服务数据同步方法，包括步骤：
[0006]在测控消息中间件与微服务实例间交互流程中，信号数据包基于滑窗推送同一微服务实例，并且多个微服务实例并行接收IQ信号数据，实例计算的环路结果高速内存持久化。
[0007]进一步地，包括步骤：
[0008]步骤1：初始化：完成<载波，位环>主题创建即数组队列的创建，发布者载波注册，订阅者各个位环实例的注册，初始状态所有实例的计算状态为就绪状态；
[0009]步骤2：实例计算状态启动：滑窗推送器发送开始计算命令给位环实例1，位环实例1接收命令，设置计算状态为工作；
[0010]步骤3：推送信号数据：设置测控信号包滑窗，滑窗的单位是主题数组中的一个链表包个数，滑窗推送器分别推送链表数据包给实例1和实例2；位环实例1接收一包，进行一包计算处理，并存放计算的中间结果，最终完成多包计算的中间结果的累加，实例1输出的数据则写入到下一个主题<位环，帧同步>中；位环实例2则只负责数据的接收，不进行数据的计算；位环实例1和位环实例2的接收信号数据同时接收，完成数据并行接收；
[0011]步骤4：中间环路结果响应控制命令：当实例1计算完一个链表的N包数据后，设置自身计算状态为就绪，发送中间环路结果响应命令码给测控消息中间件，测控消息中间件的I/O多路复用器直接转发给实例2，同时交给环路状态器，环路状态器存放第1轮计算结果到环路状态器中；
[0012]步骤5：下个实例状态启动：I/O多路复用器给实例2发送开始计算命令给实例2，实例2由停止状态进入启动状态，进行计算，同时滑窗轮询推送器判定此时推送的实例个数是否为2，是则依旧发送数据包，不是则进行滑窗操作推送下一链表的数据包给下个实例；
[0013]步骤6：按照步骤1～步骤5依次执行N
‑
1次，当推送到最后实例个数时，则最后实例
个数的下一个推送实例重新变为实例1，实现循环推送。
[0014]进一步地，所述多个微服务实例并行接收IQ信号数据，包括步骤：位环流程中位环微服务下的多个实例，信号数据进行分段，每段并行推送给不同状态的实例，计算状态实例和数据接收状态实例并行接收数据包。
[0015]进一步地，所述位环流程包括如下步骤：
[0016]测控消息中间件以链表为单位进行信号数据推送到不同的位环微服务，位环实例1进行数据接收的同时进行环路计算，位环实例2只进行数据的接收，其中进行环路计算具体包含以下步骤：
[0017]步骤1：AGC因子平均计算：针对一包中的所有I路和Q路分别按照每4个点滑动平均计算(Ik,I k+1,Ik+2,Ik+3)和(Qk,Qk+1,Qk+2,Qk+3)得到AIk,Qik，然后k＝k+1，依次得到平均后的I路和Q路信号点；
[0018]步骤2：内插滤波器按照每4个采样点进行一次相关计算得到I路内插后的输出数据yI和Q路内插后的输出数据yQ，作为位环输出信号数据I路输出点和Q路输出点；
[0019]步骤3：数据打包流程根据输出信号点，当信号点累计到8000个字节时，则进行信号数据的输出到下一个主题队列中；
[0020]步骤4：每个符号按照相关计算得出当前时钟误差；
[0021]步骤5：根据滤波器系数C1和C2及前一次计算的环路滤波器，当前时钟误差、前一次时钟误差，进行相关累加计算得出环路滤波器值；
[0022]步骤6：当位环1一轮链表数据处理结束，则位环实例1发送环路结果到消息中间件中，位环1变为就绪状态，由测控消息中间件转发中间环路结果到位环实例2，实例2进入计算状态，针对位环实例2上已经接收的数据进行环路计算，位环实例3进入接收数据的状态，依次轮询。
[0023]进一步地，数组链表用于存放一个主题的信号数据包，一个数组链表属于一个主题；信号数据按照从设定的顺序存放形成一个M*N的信号包数组；信号数据包在推送给订阅者处理时，会按照设置的滑动窗口数进行推送给一个订阅者，链表中每个节点的数据长度是8000个信号字节，每4个字节表示一个采样点，包含1000个I路数据和1000个Q路数据。
[0024]进一步地，所述位环实例中需要累加计算的包含时钟误差和环路滤波器NCO，2个值的计算依赖前一次的值进行累加计算；中间环路作为环路结果响应命令一部分在信号数据进行位环微服务实例计算进行切换时发送。
[0025]进一步地，所述测控消息中间件包括多个功能组件和业务数据；功能组件包含多路复用器、组件注册器、测控信号接收器、滑窗推送器、流程控制器和状态接收器，功能组件根据信号数据包控制命令完成与各个微服务实例的交互；业务数据包括主题队列、环路状态数据、发布者和订阅者微服务实例列表。
[0026]进一步地，在步骤2中，滑窗推送器发送开始计算命令包括中间环路结构初始值。
[0027]进一步地，在步骤3中，设置测控信号包滑窗为2，滑窗的单位是主题数组中的一个链表包个数，每包是8000字节数据；在步骤5中，I/O多路复用器给实例2发送的开始计算命令包含上一轮环路结果。
[0028]进一步地，所述位环包括平均计算模块、内插滤波器模块、时钟误差提取模块和环路滤波器累加计算模块。
[0029]本专利技术的有益效果包括：
[0030]本专利技术技术方案能够保证分布式环境下测控信号数据处理的实时性、顺序性和累加性。
[0031]本专利技术技术方案信号数据包基于滑窗推送同一微服务实例。
[0032]本专利技术技术方案多个微服务实例并行接收IQ信号数据，比如位环微服务下的多个实例，信号数据进行分段，每段并行推送给不同状态的实例，计算状态实例和数据接收状态实例并行接收数据包。
[0033]本专利技术技术方案环路结果高速内存持久化。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种云化测控基带池的微服务数据同步方法，其特征在于，包括步骤：在测控消息中间件与微服务实例间交互流程中，信号数据包基于滑窗推送同一微服务实例，并且多个微服务实例并行接收IQ信号数据，实例计算的环路结果高速内存持久化。2.根据权利要求1所述的云化测控基带池的微服务数据同步方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：初始化：完成<载波，位环>主题创建即数组队列的创建，发布者载波注册，订阅者各个位环实例的注册，初始状态所有实例的计算状态为就绪状态；步骤2：实例计算状态启动：滑窗推送器发送开始计算命令给位环实例1，位环实例1接收命令，设置计算状态为工作；步骤3：推送信号数据：设置测控信号包滑窗，滑窗的单位是主题数组中的一个链表包个数，滑窗推送器分别推送链表数据包给实例1和实例2；位环实例1接收一包，进行一包计算处理，并存放计算的中间结果，最终完成多包计算的中间结果的累加，实例1输出的数据则写入到下一个主题<位环，帧同步>中；位环实例2则只负责数据的接收，不进行数据的计算；位环实例1和位环实例2的接收信号数据同时接收，完成数据并行接收；步骤4：中间环路结果响应控制命令：当实例1计算完一个链表的N包数据后，设置自身计算状态为就绪，发送中间环路结果响应命令码给测控消息中间件，测控消息中间件的I/O多路复用器直接转发给实例2，同时交给环路状态器，环路状态器存放第1轮计算结果到环路状态器中；步骤5：下个实例状态启动：I/O多路复用器给实例2发送开始计算命令给实例2，实例2由停止状态进入启动状态，进行计算，同时滑窗轮询推送器判定此时推送的实例个数是否为2，是则依旧发送数据包，不是则进行滑窗操作推送下一链表的数据包给下个实例；步骤6：按照步骤1～步骤5依次执行N
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1次，当推送到最后实例个数时，则最后实例个数的下一个推送实例重新变为实例1，实现循环推送。3.根据权利要求1所述的云化测控基带池的微服务数据同步方法，其特征在于，所述多个微服务实例并行接收IQ信号数据，包括步骤：位环流程中位环微服务下的多个实例，信号数据进行分段，每段并行推送给不同状态的实例，计算状态实例和数据接收状态实例并行接收数据包。4.根据权利要求3所述的云化测控基带池的微服务数据同步方法，其特征在于，所述位环流程包括如下步骤：测控消息中间件以链表为单位进行信号数据推送到不同的位环微服务，位环实例1进行数据接收的同时进行环路计算，位环实例2只进行数据的接收，其中进行环路计算具体包含以下步骤：步骤1：AGC因子平均计算：针对一包中的所有I路和Q路分别按照每4个点滑动平均计算(Ik,I k+1,Ik+2,Ik+3)和(Qk,Qk+1,Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：别佳，刘永福，刘田，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：