北斗短报文通信方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及卫星通信，尤其是涉及一种北斗短报文通信方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、相较于gps系统，北斗卫星导航系统不仅同样能够实现全球范围内的连续、精确的定位、导航和时间校准服务，而且还具备独特的短报文通信功能。短报文通信功能基于码分多址技术，能提供区域短报文和全球短报文通信服务，允许用户在区域内或全球范围内发送和接收短消息，且通信服务已经在气象学、水文学、地质学和海洋学等多个领域得到广泛应用。

2、尽管北斗短报文通信系统为全球通信提供了解决方案，但一些通信过程中的数据处理仍需依赖于地面站的中心云平台。用户在收集数据后，如图像信息等，需要进行数据处理，但由于个人计算资源和计算能力有限，所以需要将数据发送回中心云平台进行处理。这一过程下，用户发送的数据需要先经过多颗卫星的接力传输才能到达地面站的中心云端进行处理，地面站再将处理后的数据发送给多颗卫星进行接力传输后再将数据中转至用户，这样的处理方式会导致较大的时间延迟，不能满足时延敏感业务的需求。

技术实现思路

1、本技术旨在提出一种北斗短报文通信方法、装置、设备及存储介质，能够对卫星资源进行合理分配，使得整体系统效用最大化，实现了对时延敏感业务的有效支持，更好地满足了用户的通信需求。

2、根据本技术的第一方面实施例的北斗短报文通信方法，应用于北斗短报文通信系统中任一卫星，所述北斗短报文通信系统中每个卫星皆加载有相同的多智能体协同算法，多个所述多智能体协同算法基于多个所述卫星的交互协作信息构建，所述交互协作信息表征所述北斗短报文通信系统中多个卫星的通信信息；

3、多个所述卫星通过加载的所述多智能体协同算法对多个所述卫星的资源进行分配，以确定当前时刻下用于为所述北斗短报文通信系统服务的每个用户端进行服务的卫星，其中，所述资源包括所述卫星的计算资源、存储资源和通信资源；

4、所述北斗短报文通信方法包括以下步骤：

5、获取发起端发送的目标报文数据，所述发起端为所述用户端；

6、通过所述用户端对应的用于服务的所述卫星，将所述目标报文数据传输至目标端。

7、根据本技术实施例的北斗短报文通信方法，至少具有如下有益效果：

8、北斗短报文通信系统中每个卫星上皆加载的多智能体协同算法，每个卫星被看作为多智能体当中的一个智能体，能根据多个卫星的交互协作信息得到多个卫星的通信情况，并由此对多个卫星的资源进行分配，包括卫星的计算资源、存储资源和通信资源，进而确定当前时刻下北斗短报文通信系统服务的每个用户端分别对应选取哪个卫星进行服务。用户端即发起端通过短报文信号的形式发送目标报文数据，由多智能体协同算法确定的用于为此用户端服务的卫星进行数据处理，将目标报文数据传输至目标端，完成用户端的通信需求。本技术实施例的北斗短报文通信方法，通过多智能体协同算法，可以实现北斗短报文通信系统中多颗卫星之间的多智能体协作和智能计算优化，充分利用了卫星上资源的自由度，可根据多个卫星的通信信息动态地进行资源的合理分配，使得系统整体效用最大化，降低了时延，实现了对时延敏感业务的有效支持，更好地满足了用户的通信需求。

9、根据本技术的一些实施例，在所述获取发起端发送的目标报文数据，之前，还包括以下步骤：

10、根据多个所述卫星的交互协作信息，确定所述多智能体协同算法；

11、对多个所述卫星加载的所述多智能体协同算法进行迭代运算，得到每个所述卫星的资源调整动作；

12、根据每个所述卫星对应的资源调整动作确定每个所述用户端对应的用于服务的所述卫星。

13、根据本技术的一些实施例，所述根据多个所述卫星的交互协作信息，确定所述多智能体协同算法，包括以下步骤：

14、获取随机策略函数，所述随机策略函数用于根据所述卫星的所述计算资源、所述存储资源、所述通信资源和多个所述卫星的短报文数据量、多个所述卫星服务的所述用户端数量，得到动作决策，所述动作决策用于决定所述卫星为所述用户端分配的所述计算资源、所述存储资源和所述通信资源的数量；

15、获取奖励函数，所述奖励函数反馈所述卫星服务的所述用户端的满意度；

16、获取转移概率，所述转移概率为卫星执行所述动作决策后转移至下一时刻状态的概率；

17、根据所述随机策略函数、所述奖励函数和所述转移概率，确定所述多智能体协同算法。

18、根据本技术的一些实施例，所述对多个所述卫星加载的所述多智能体协同算法进行迭代运算，得到每个所述卫星的资源调整动作，包括：

19、获取第一观测状态，所述第一观测状态包括所述卫星自身的所述计算资源、所述存储资源、所述通信资源和多个所述卫星的短报文数据量、多个所述卫星服务的所述用户端数量；

20、基于所述随机策略函数，得到所述动作决策；

21、执行所述动作决策，并获得相应奖励，所述奖励根据所述奖励函数得到；

22、根据所述转移概率跳变至所述下一时刻状态，重复上述过程，直至迭代次数达到预设迭代门限或所述多智能体协同算法满足预设收敛要求，得到每个所述卫星的资源调整动作。

23、根据本技术的一些实施例，在所述获取所述第一观测状态后，还包括：

24、通过星间链路全网播发所述第一观测状态；

25、获取第二观测状态，所述第二观测状态包括其他所述卫星的所述计算资源、所述存储资源、所述通信资源和多个所述卫星的短报文数据量、多个所述卫星服务的所述用户端数量，所述第二观测状态由其他所述卫星通过星间链路全网播发；

26、根据所述第一观测状态和所述第二观测状态，确定全局状态，所述全局状态包括所述北斗短报文通信系统中所有所述卫星的所述计算资源、所述存储资源、所述通信资源和所有所述卫星的短报文数据量、所有所述卫星服务的所述用户端数量。

27、根据本技术的一些实施例，所述动作决策中，决定为所述用户端分配所述计算资源、所述存储资源且不分配所述通信资源时，所述用户端由所述地面站服务。

28、根据本技术的一些实施例，所述多智能体协同算法满足预设收敛要求为所述奖励函数满足预设条件。

29、根据本技术的第二方面实施例的北斗短报文通信装置，应用于北斗短报文通信系统中任一卫星，所述北斗短报文通信系统中每个卫星皆加载有相同的多智能体协同算法，多个所述多智能体协同算法基于多个所述卫星的交互协作信息构建，所述交互协作信息表征所述北斗短报文通信系统中多个卫星的通信信息；

30、多个所述卫星通过加载的所述多智能体协同算法对多个所述卫星的资源进行分配，以确定当前时刻下用于为所述北斗短报文通信系统服务的每个用户端进行服务的卫星，其中，所述资源包括所述卫星的计算资源、存储资源和通信资源；

31、所述北斗短报文通信装置包括：

32、接收单元，用于获取发起端发送的目标报文数据，所述发起端为所述用户端；

33、发送单元，用于通过所述用户端对应的用于服务的所述卫星，将所述目标报文数据传输至目标端。

34、由于北斗短报文通信装置采用了上述实施例的北斗短报文通信方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

35、根据本技术的第三方面实施例的电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上述第一方面实施例任一项所述的北斗短报文通信方法的步骤。由于电子设备采用了上述实施例的北斗短报文通信方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

36、根据本技术的第四方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面实施例所述的北斗短报文通信方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的北斗短报文通信方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

37、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。