CN114268575A - 天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统 - Google Patents

天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统 Download PDF

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CN114268575A CN202111593310.5A CN202111593310A CN114268575A CN 114268575 A CN114268575 A CN 114268575A CN 202111593310 A CN202111593310 A CN 202111593310A CN 114268575 A CN114268575 A CN 114268575A
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Abstract

本发明提供了一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统，包括：步骤S1：基于天地一体化信息网络系统，分别计算四个层次网络上预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；步骤S2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；步骤S3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡；所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。本发明将数据传输自适应地分布在不同网络层次上，通过各层网络的协同，充分提升各层资源利用率，保证了天地一体化全网范围内的负载均衡。

Description

天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统
技术领域
本发明涉及天地一体化信息网络领域，具体地，涉及一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统。
背景技术
天地一体化信息网络是由天基网络(各层卫星网络、平流层网络)和地基网络(Internet、移动通信网络、移动自组织网络)融合而成的综合性信息基础设施，通过星间、星地链路将地面、海上、空间用户与各种通信平台密集联合，目标是支持全球随遇接入，提升全球网络资源综合效能，本质是通过天地网络资源统一调度和天地协同，优化全网资源。
天地一体化信息网络有着巨大的市场需求和现实需要。据互联网世界统计IWS(Internet World Stats)分析：截至2017年6月，全球互联网用户仅有51.7％，仍有近30亿人无法连接互联网，并且现有网民集中在城市和人口密集地区，地面通信基础设施仅覆盖了地表面积的10％。在这些人口稀疏地区，建设地面网络成本很高。
天地一体化信息网络面向空间和全球提供无处不在的网络与传输服务，涵盖目前互联网或移动通信网络触及不到的海洋、沙漠、偏远山区、以及临近空间的飞机、无人机等，彻底消除网络覆盖盲区，不仅有助于将人类活动从地面拓展至空间和海洋，广泛应用于飞机、高铁等高速移动通信，以及森林山区、江湖海洋等难以部署地面通信基础设施地区的移动传输，而且可以充分发挥卫星与地面网络各自优势，提供基于全网资源优化的天地互联网。
在天地一体化信息网络中，高中低轨卫星、临近空间平台、地面节点等多种网络并存。空间与地面网络各有优势，二者协作可以极大提高全网综合能力、便于实现全球覆盖。但是，由于Internet的传统网络架构由于没有局部控制中心，难以对天地网进行网络可控、功能可配的按需管理，因而不能有效支持自适应的天地协同传输。软件定义网络技术，通过对区域内节点资源进行集中式可编程管理，可以为天地一体化协同传输提供重要支撑。第一，支持对异构网元的有效管理。用少数资源相对丰富的空中节点管理大部分资源有限的节点，可以降低对空间普通交换节点的要求。由于空间节点在轨硬件升级难度大，基于软件定义的资源管理，能够突破天基卫星和空基飞行器在资源、能量方面的限制，并充分发挥网络资源整体能力。第二，支持自适应的天地协同，通过区域集中、跨域协同的管理，网络资源被层层抽象，便于实现不同层次空间与地面网络资源的有效融合，实现自适应的天地协同传输。
因此，基于软件定义技术构建天地一体化信息网络，已经成为国内外新的研究热点。但现有成果均侧重于天地网络互联互通，不能有效支持天地资源的一体化调度与天地网络的自适应协同。使用SDN控制技术，不同软件定义天地网络架构被相继提出。经对现有技术文献的检索发现，2017年，加拿大著名学者Xuemin(Sherman)Shen等(Ning Zhang,ShanZhang,Peng Yang,Omar Alhussein,Weihua Zhuang,and Xuemin(Sherman)Shen.“Software Defined Space-Air-Ground Integrated Vehicular Networks:Challengesand Solut ions”.IEEE Communications Magaz ine，July 2017,pp.101-109)提出了一个软件定义的天-空-地一体化车联网SSAGV(defined space-air-ground integratedvehicular)架构，认为软件定义技术能够简化网络管理，适应用户的需求和网络状态，该方案重点关注如何高效支持车辆通信服务。Jinzhen Bao等提出了天地互联互通方案OpenSAN(Jinzhen Bao,Baokang Zhao,Wanrong Yu,Zhenqian Feng et al.“OpenSAN:A Software-defined Satellite Network Architecture”.In:ACM SIGCOMM 2014,pp.347–348.)，它以地面控制中心作为管理平面，GEO卫星作为控制平面，LEO卫星作为数据平面，提供接入服务。此类架构部署简单，容易实现，但管理路径长、开销大，无法支持宽带实时的天地协同传输。
在天地一体化路由算法方面，徐明伟等(徐明伟,夏安青,杨芫等。“天地一体化网络域内路由协议OSPF+”。清华大学学报(自然科学版)，2017(1):12-17)等设计了基于传统OSPF的空间网络路由协议OSPF+，通过卫星网络拓扑预测，在空间网络自治系统中实现低开销、高稳定性的自适应动态路由，但这类算法仅仅为了支持互联互通，没有考虑以天地资源优化为目标的自适应立体传输。
总之，现有的天地网协同传输聚焦在空间网络路由的研究上，缺乏对天地资源的统一调度和协同传输的有效支持。但无论是传统的还是基于SDN的天地网络结构，都专注于天地网络的互联互通，无法一体化管理与协同使用天地各种网络资源，不能支持自适应的天地立体传输。
专利文献CN110535521A(申请号：201810517645.0)公开了一种天地一体化网络的业务传输方法和装置，该方法包括：基站接收终端发送的第一业务请求；基站根据其地面负载，判断是否将第一业务请求对应的第一业务数据发送给终端；若是，基站将第一业务数据发送给终端；若否，基站将第一业务请求发送给卫星，以使卫星根据第一业务请求，将第一业务数据发送给终端；基站和卫星中均配置有移动边缘计算服务器，为终端提供业务服务。
本发明针对现有成果无法实现以天地资源优化为目标的协同传输的局限性，以软件定义的网络管理为基础，设计实现天地自适应的立体路由，实现天地网络资源优化，支持全球通信覆盖。本发明在基于软件定义网络架构，解决传统网络中无法高效管理网络资源的基础上，通过统一量化链路传输代价，屏蔽空基、地基网络链路差异性；通过自适应的多路径立体传输，实现多层网络资源的充分利用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统。
根据本发明提供的一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法，包括：
步骤S1：计算天地一体化信息网络系统中四个层次网络上每个层次网络的预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；
步骤S2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；
步骤S3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡；
所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。
优选地，所述步骤S1采用：
步骤S1.1：基于卫星网络、地面网络的链路质量、可用宽带以及节点负载计算链路传输代价；
Figure BDA0003429890070000031
其中，
Figure BDA0003429890070000032
为链路
Figure BDA0003429890070000033
上的传输代价；
Figure BDA0003429890070000034
表示链路
Figure BDA0003429890070000035
上的丢包率，反映链路
Figure BDA0003429890070000036
上的传输质量；
Figure BDA0003429890070000041
是链路
Figure BDA0003429890070000042
上的传播时延，反映链路
Figure BDA0003429890070000043
的传输时效性；
Figure BDA0003429890070000044
是链路
Figure BDA0003429890070000045
上已使用带宽的比重，反映着链路上的相对负载；其中，
Figure BDA0003429890070000046
和
Figure BDA0003429890070000047
分别是链路
Figure BDA0003429890070000048
上已使用的带宽及其总带宽；
Figure BDA0003429890070000049
是链路
Figure BDA00034298900700000410
所关联节点u和v上已占用队列长度的比重，其中qu和qv分别是节点u和v上发送队列中的数据包数量；Qu和Qv分别是节点u和v的队列总长度；
步骤S1.2：根据计算得到的链路传输代价计算路径传输代价；
对于一条传输路径
Figure BDA00034298900700000411
路径p上路径传输代价表达式为：
Figure BDA00034298900700000412
优选地，所述步骤S2采用：
步骤S2.1：基于四个层次网络上的各条路径的传输代价分别获得各层网络上代价最小路径；
步骤S2.2：基于获得的各层网络上代价最小路径，获取域内路由表项或域间路由表项。
优选地，所述步骤S2.2采用：当数据流到达一个交换节点时，当没有匹配的路由表项时，则向控制器发起路由计算请求，并由控制器完成域内路由计算，下发域内路由表项；当控制器无法完成最终路由计算，则向超级控制器发起计算请求，并由超级控制器完成跨域路由计算，下发域间路由表项。
优选地，所述步骤S3采用：
步骤S3.1：各层网络的路径上的传输量根据每条路径上传输能力通过各层网络上的流量权重动态分配；
假定一个传输文件包含W个数据包，数据包在不同路径上的传输量的权重Weighti与当前路径传输代价负相关；
Figure BDA00034298900700000413
其中，i＝1,2,3,4；
Figure BDA00034298900700000414
为路径pi上的路径传输代价；分配到每条路径pi上的数据量为：Weighti×W；
步骤S3.2：在数据流传输过程中，持续监测四层网络的各路径上的负载，进行负载敏感的控制域内、控制域间的数据流迁移，自适应均衡各路径上的传输流量。
优选地，
步骤S4：基于肖像树建立业务需求模型；
步骤S5：基于业务需求模型进行自适应调度；
所述肖像树每个节点对应控制器北向接口配置的具体业务，表征业务的类型以及对传输质量的需求；节点包括时延需求属性和带宽需求属性；肖像树以根节点为逻辑节点，且根节点属性指明了肖像树中所有子节点属性的取值范围；节点和节点之间的连接关系反映了业务需求能被网络满足的程度，越靠近根节点，业务对网络环境的需求越高；反之，业务对网络环境的需求越低；
所述业务需求模型从定性与定量二个维度，分别表征业务类型与业务需求，便于自适应网络状态和用户需求的资源调度。
优选地，所述步骤S4采用：
步骤S4.1：通过控制器的北向接口指定业务描述三元组，包括业务ID，时延需求与带宽需求；
步骤S4.2：控制平面接收完一组预设业务需求后，针对每个三元组生成一个叶子节点，并拼接至当前肖像树中；
所述时延需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，时延需求指标包括发送端端到接收端的最大时延和时延抖动；
所述带宽需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，带宽需求指标包括最小带宽值和带宽预留优先级。
优选地，所述步骤S4.2采用：叶子节点的时延或带宽需求比父节点的需求更容易满足，当新增的叶子节点对网络资源的要求更高，则通过节点的置换操作将新增的叶子节点调整至更靠近根部的节点。
优选地，所述步骤S5采用：
步骤S5.1：基于业务需求模型确定不同业务的调度优先级；
分组调度的基本策略是单位时间内传输更多的数据包；如果网络中存在n个数据流,表示为F＝{fi:ti|1≤i≤n}，其中，fi表示一个数据流，而ti为数据流fi的中数据包数量；n表示网络中存在的数据流数量；fi的各传输需求所占权重表示为向量
Figure BDA0003429890070000051
其中，
Figure BDA0003429890070000052
分别代表传输时延、网络带宽在fi中所占的权重系数，则各数据流的调度优先级为：
Figure BDA0003429890070000053
其中，
Figure BDA0003429890070000054
分别是数据流fi提出的时延和带宽要求；
步骤S5.2：动态调整业务优先级；
Pi←kPi+(1-k)Waiti
其中，Waiti表示fi的分组在队列中已等待时间；k为调节系数，刻画出等待时间对调度优先级的影响；
步骤S5.3：自适应的适度传输调度；
步骤S5.3.1：更新节点上所有数据流fi的分组等待时间Waiti，其中，1≤i≤n；
步骤S5.3.2：更新节点上所有分组的优先级Pi←kPi+(1-k)Waiti；
步骤S5.3.3：根据最新的分组优先级调整每一个分组在等待队列上的位置，按优先级从高到低排序；
步骤S5.3.4：对排序分组依次调度发送。
根据本发明提供的一种天地一体化信息网络中自适应立体传输系统，包括：
模块M1：计算天地一体化信息网络系统中四个层次网络上每个层次网络的预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；
模块M2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；
模块M3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡；
所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明将数据传输分布在不同网络层次上，通过天地各层网络的协同，比其它路由方法的网络传输能力提升30％以上；
2、在多路径上进行自适应的流量分配，在全网范围内的负载均衡能力提升50％以上；
3、可以实现全球通信无死角，为用户提供无处不在的网络传输服务。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中天地一体化信息网络中自适应立体传输系统方法流程框图。
图2为本发明实施例中天地一体化信息网络中二级控制结构示意图。
图3为本发明实施例中天地立体路由的动态负载均衡方法示意图。
图4为本发明实施例中天地一体化信息网络业务建模示意图。
图5为本发明实施例中天地一体化信息网络中自适应立体传输系统组成框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统，实现网络环境适变、业务需求匹配的多路径传输，使得数据流以自适应的权重在GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet四个层次网络上并行传输。进一步地，本发明将数据传输自适应地分布在不同网络层次上，通过天地各层网络的协同，充分提升各层资源利用率，实现全球通信无死角，保证了天地一体化全网范围内的负载均衡。
实施例1
根据本发明提供的一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法，包括：
步骤S1：计算天地一体化信息网络系统中四个层次网络上每个层次网络的预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；
步骤S2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；
步骤S3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡。
所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。
具体地，所述步骤S1采用：
步骤S1.1：基于卫星网络、地面网络的链路质量、可用宽带以及节点负载计算链路传输代价；
Figure BDA0003429890070000071
其中，
Figure BDA0003429890070000072
为链路
Figure BDA0003429890070000073
上的传输代价；
Figure BDA0003429890070000074
表示链路
Figure BDA0003429890070000075
上的丢包率，反映链路
Figure BDA0003429890070000076
的传输质量；
Figure BDA0003429890070000077
是链路
Figure BDA0003429890070000078
上的传播时延，反映链路
Figure BDA0003429890070000079
的传输时效性；
Figure BDA00034298900700000710
是链路
Figure BDA00034298900700000711
上已使用带宽的比重，反映着链路上的相对负载；其中，
Figure BDA0003429890070000081
和
Figure BDA0003429890070000082
分别是链路
Figure BDA0003429890070000083
上已使用的带宽及其总带宽；
Figure BDA0003429890070000084
是链路
Figure BDA0003429890070000085
所关联节点u和v上已占用队列长度的比重，其中qu和qv分别是节点u和v上发送队列中的数据包数量；Qu和Qv分别是节点u和v的队列总长度；
步骤S1.2：根据计算得到的链路传输代价计算路径传输代价；
对于一条传输路径
Figure BDA0003429890070000086
路径p上路径传输代价表达式为：
Figure BDA0003429890070000087
具体地，所述步骤S2采用：
步骤S2.1：基于四个层次网络上的各条路径的传输代价分别获得各层网络上代价最小路径；路由度量机制采用基于网络状态计算的路径代价；各层网络的每条路径选择均以最低传输代价为原则；
步骤S2.2：基于获得的各层网络上代价最小路径，控制器和超级控制器分别为数据流计算控制域内、控制域间的路由，并下发给相应的交换节点。
具体地，所述步骤S2.2采用：当数据流到达一个交换节点时，当没有匹配的路由表项时，则向控制器发起路由计算请求，并由控制器完成域内路由计算，下发域内路由表项；当控制器无法完成最终路由计算(即接收节点不在本控制域内)，则向超级控制器发起计算请求，并由超级控制器完成跨域路由计算，下发域间路由表项。
具体地，所述步骤S3采用：
步骤S3.1：传输路径上的流量自适应分配，即各层网络的路径上的传输量根据每条路径上传输能力通过各层网络上的流量权重动态分配；
假定一个传输文件包含W个数据包，数据包在不同路径上的传输量的权重Weighti与当前路径传输代价负相关；
Figure BDA0003429890070000088
其中，i＝1,2,3,4；
Figure BDA0003429890070000089
表示路径pi上的路径传输代价；分配到每条路径pi上的数据量为：Weighti×W；
步骤S3.2：传输过程中的实时动态负载均衡；考虑到难以预测的数据流到达与传输结束所导致的多路径不平衡，在数据流传输过程中，持续监测四层网络的各路径上的负载，进行负载敏感的控制域内、控制域间的数据流迁移，自适应均衡各路径上的传输流量。
具体地，
步骤S4：基于肖像树建立业务需求模型，表征业务类型和业务对传输质量的需求；
步骤S5：基于业务需求确定不同业务的调度优先级，根据动态调整的优先级，进行自适应的适度传输调度。
所述肖像树每个节点对应在北向接口配置的某个具体业务，表征业务的类型以及对传输质量的需求。节点包含两类属性：时延需求和带宽需求。时延要需求包括抖动、实时性等；带宽需求包括所需频谱、预留优先级等。两个维度均使用基于业务类型的定性分级描述、基于业务需求的定量描述。肖像树中，根节点为逻辑节点，不代表具体业务，其属性指明了该业务肖像树中所有子节点属性的取值范围。节点和节点之间的连接关系反映的业务需求能被网络满足的程度，越靠近根节点，业务对网络环境的需求越高(实时性需求更高或带宽需求更大)；反之，业务对网络环境的需求越低。
所述业务需求模型从定性与定量二个维度，分别表征业务类型与业务需求，便于自适应网络状态和用户需求的资源调度。时延和带宽是天地一体化信息网络传输业务的典型需求。
具体地，所述步骤S4采用：
步骤S4.1：通过控制器的北向接口指定业务描述三元组，包括业务ID，时延需求与带宽需求；
步骤S4.2：控制平面接收完一组预设业务需求后，针对每个三元组生成一个叶子节点，并拼接至当前肖像树中；
所述时延需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，时延需求指标包括发送端端到接收端的最大时延和时延抖动；
所述带宽需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，带宽需求指标包括最小带宽值和带宽预留优先级。
具体地，所述步骤S4.2采用：叶子节点的时延或带宽需求比父节点的需求更容易满足，当新增的叶子节点对网络资源的要求更高，则通过节点的置换操作将新增的叶子节点调整至更靠近根部的节点。
具体地，所述步骤S5采用：
步骤S5.1：基于业务需求模型确定不同业务的调度优先级；
分组调度的基本策略是单位时间内传输更多的数据包；如果网络中存在n个数据流,表示为F＝{fi:ti|1≤i≤n}，其中，fi表示一个数据流，而ti为数据流fi的中数据包数量；n表示网络中存在的数据流数量；fi的各传输需求所占权重表示为向量
Figure BDA0003429890070000101
其中，
Figure BDA0003429890070000102
分别代表传输时延、网络带宽在fi中所占的权重系数，则各数据流的调度优先级为：
Figure BDA0003429890070000103
其中，
Figure BDA0003429890070000104
分别是数据流fi提出的时延和带宽要求；
步骤S5.2：上述优先级设置提高数据包投递效率，它有利于大的数据流。调度策略也必须同时考虑各业务的公平性，以免低优先级业务被长期阻塞。因此，调度策略时还必须考虑数据流的等待时间：即随着等待时间的增加，以下列策略动态提升其优先级：Pi←kPi+(1-k)Waiti，其中，Waiti为数据流fi的分组在队列中已等待时间；k为调节系数，刻画出等待时间对调度优先级的影响。
步骤S5.3：自适应的适度传输调度；
步骤S5.3.1：更新节点上所有数据流fi的分组等待时间Waiti，其中，1≤i≤n；
步骤S5.3.2：更新节点上所有分组的优先级Pi←kPi+(1-kWaiti；
步骤S5.3.3：根据最新的分组优先级调整每一个分组在等待队列上的位置，按优先级从高到低排序；
步骤S5.3.4：对排序分组依次调度发送。
根据本发明提供的一种天地一体化信息网络中自适应立体传输系统，如图5所示，包括：
模块M1：计算天地一体化信息网络系统中四个层次网络上每个层次网络的预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；
模块M2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；
模块M3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡；
所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。
具体地，所述模块M1采用：
模块M1.1：基于卫星网络、地面网络的链路质量、可用宽带以及节点负载计算链路传输代价；
Figure BDA0003429890070000105
其中，
Figure BDA0003429890070000106
表示链路
Figure BDA0003429890070000107
上的丢包率，反映链路
Figure BDA0003429890070000108
的传输质量；
Figure BDA0003429890070000109
是链路
Figure BDA00034298900700001010
上的传播时延，反映链路
Figure BDA00034298900700001011
的传输时效性；
Figure BDA00034298900700001012
是链路
Figure BDA00034298900700001013
上已使用带宽的比重，反映着链路上的相对负载；其中，
Figure BDA00034298900700001014
和
Figure BDA00034298900700001015
分别是链路
Figure BDA00034298900700001016
上已使用的带宽及其总带宽；
Figure BDA0003429890070000111
是链路
Figure BDA0003429890070000112
所关联节点u和v上已占用队列长度的比重，其中qu和qv分别是节点u和v上发送队列中的数据包数量；Qu和Qv分别是节点u和v的队列总长度；
模块M1.2：根据计算得到的链路传输代价计算路径传输代价；
对于一条传输路径
Figure BDA0003429890070000113
路径p上路径传输代价表达式为：
Figure BDA0003429890070000114
具体地，所述模块M2采用：
模块M2.1：基于四个层次网络上的各条路径的传输代价分别获得各层网络上代价最小路径；路由度量机制采用基于网络状态计算的路径代价；各层网络的每条路径选择均以最低传输代价为原则；
模块M2.2：基于获得的各层网络上代价最小路径，控制器和超级控制器分别为数据流计算控制域内、控制域间的路由，并下发给相应的交换节点。
具体地，所述模块M2.2采用：当数据流到达一个交换节点时，当没有匹配的路由表项时，则向控制器发起路由计算请求，并由控制器完成域内路由计算，下发域内路由表项；当控制器无法完成最终路由计算(即接收节点不在本控制域内)，则向超级控制器发起计算请求，并由超级控制器完成跨域路由计算，下发域间路由表项。
具体地，所述模块M3采用：
模块M3.1：传输路径上的流量自适应分配，即各层网络的路径上的传输量根据每条路径上传输能力通过各层网络上的流量权重动态分配；
假定一个传输文件包含W个数据包，数据包在不同路径上的传输量的权重Weighti与当前路径传输代价负相关；
Figure BDA0003429890070000115
其中，i＝1,2,3,4；
Figure BDA0003429890070000116
表示路径pi上的路径传输代价；分配到每条路径pi上的数据量为：Weighti×W；
模块M3.2：传输过程中的实时动态负载均衡；考虑到难以预测的数据流到达与传输结束所导致的多路径不平衡，在数据流传输过程中，持续监测四层网络的各路径上的负载，进行负载敏感的控制域内、控制域间的数据流迁移，自适应均衡各路径上的传输流量。
具体地，
模块M4：基于肖像树建立业务需求模型，表征业务类型和业务对传输质量的需求；
模块M5：基于业务需求确定不同业务的调度优先级，根据动态调整的优先级，进行自适应的适度传输调度。
所述肖像树每个节点对应在北向接口配置的某个具体业务，表征业务的类型以及对传输质量的需求。节点包含两类属性：时延需求和带宽需求。时延要需求包括抖动、实时性等；带宽需求包括所需频谱、预留优先级等。两个维度均使用基于业务类型的定性分级描述、基于业务需求的定量描述。肖像树中，根节点为逻辑节点，不代表具体业务，其属性指明了该业务肖像树中所有子节点属性的取值范围。节点和节点之间的连接关系反映的业务需求能被网络满足的程度，越靠近根节点，业务对网络环境的需求越高(实时性需求更高或带宽需求更大)；反之，业务对网络环境的需求越低。
所述业务需求模型从定性与定量二个维度，分别表征业务类型与业务需求，便于自适应网络状态和用户需求的资源调度。时延和带宽是天地一体化信息网络传输业务的典型需求。
具体地，所述模块M4采用：
模块M4.1：通过控制器的北向接口指定业务描述三元组，包括业务ID，时延需求与带宽需求；
模块M4.2：控制平面接收完一组预设业务需求后，针对每个三元组生成一个叶子节点，并拼接至当前肖像树中；
所述时延需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，时延需求指标包括发送端端到接收端的最大时延和时延抖动；
所述带宽需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，带宽需求指标包括最小带宽值和带宽预留优先级。
具体地，所述模块M4.2采用：叶子节点的时延或带宽需求比父节点的需求更容易满足，当新增的叶子节点对网络资源的要求更高，则通过节点的置换操作将新增的叶子节点调整至更靠近根部的节点。
具体地，所述模块M5采用：
模块M5.1：基于业务需求模型确定不同业务的调度优先级；
分组调度的基本策略是单位时间内传输更多的数据包；如果网络中存在n个数据流,表示为F＝{fi:ti|1≤i≤n}，其中，fi表示一个数据流，而ti为数据流fi的中数据包数量；n表示网络中存在的数据流数量；fi的各传输需求所占权重表示为向量
Figure BDA0003429890070000121
其中，
Figure BDA0003429890070000122
分别代表传输时延、网络带宽在fi中所占的权重系数，则各数据流的调度优先级为：
Figure BDA0003429890070000131
其中，
Figure BDA0003429890070000132
分别是数据流fi提出的时延和带宽要求；
模块M5.2：上述优先级设置提高了数据包投递效率，它有利于大的数据流。调度策略也必须同时考虑各业务的公平性，以免低优先级业务被长期阻塞。因此，调度策略时还必须考虑数据流的等待时间：即随着等待时间的增加，以下列策略动态提升其优先级：Pi←kPi+(1-k)Waiti，其中，Waiti为fi的分组在队列中已等待时间；k为调节系数，刻画出等待时间对调度优先级的影响。
模块M5.3：自适应的适度传输调度；
模块M5.3.1：更新节点上所有数据流fi的分组等待时间Waiti，其中，1≤i≤n；
模块M5.3.2：更新节点上所有分组的优先级Pi←kPi+(1-k)Waiti；
模块M5.3.3：根据最新的分组优先级调整每一个分组在等待队列上的位置，按优先级从高到低排序；
模块M5.3.4：对排序分组依次调度发送。
实施例2
实施例2是实施例1的优选例
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法及系统，网络包含GEO、MEO、LEO卫星网络、以及地面Internet四层网络，每层网络都由超级控制器、控制器二级网络控制，其中控制器管理对象是其控制的物理节点集合，设置域内传输路径；超级控制器管理对象是控制器集合，规划域间路径如图2。
本发明提供了一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法，为了充分发挥天地一体化全网传输能力，数据流在GEO、MEO、LEO、地面Internet网络上分别建立一条传输路径，参照图1、图2，包括以下步骤：
步骤S1：计算路径传输代价。卫星网络与地面网络具有明显不同的特点，卫星具有较大的通信半径，但卫星链路与节点资源相对有限。因此，基于各层网络的多路径传输，既可以充分发挥各自优势，又能够实现全球通信覆盖。在本发明中，数据流沿着GEO、MEO、LEO、Internet四个层次网络上并行传输(图2)，需要计算综合考虑卫星网络、地面网络特点的传输代价。步骤如下：
步骤S1.1：计算链路传输代价。网络传输能力主要取决于链路质量、可用带宽、节点负载，基于卫星网络的节点、链路与地面网络的差异性，以下列公式计算链路传输代价，统一量化星间链路、星地链路、地面网络链路的差异性和实际投递能力：
Figure BDA0003429890070000133
其中，
Figure BDA0003429890070000141
是一条链路；
Figure BDA0003429890070000142
为链路
Figure BDA0003429890070000143
上的传输代价；
Figure BDA0003429890070000144
是链路
Figure BDA0003429890070000145
上的丢包率，反映着是链路
Figure BDA0003429890070000146
上的传输质量；
Figure BDA0003429890070000147
是链路
Figure BDA0003429890070000148
上的传播时延，反映链路
Figure BDA0003429890070000149
的传输时效性；
Figure BDA00034298900700001410
是链路
Figure BDA00034298900700001411
上已使用带宽的比重，反映着链路上的相对负载，即：
Figure BDA00034298900700001412
其中：
Figure BDA00034298900700001413
和
Figure BDA00034298900700001414
分别是链路
Figure BDA00034298900700001415
上已使用的带宽与其总带宽。
Figure BDA00034298900700001416
是链路
Figure BDA00034298900700001417
所关联节点u和v上已占用队列长度的比重，刻画了节点上的相对负载，计算如下：
Figure BDA00034298900700001418
其中：qu和qv分别是节点u和v上发送队列中的数据包数量；Qu和Qv分别是节点u和v的队列总长度。
步骤S1.2：计算路径传输代价。在任一网络中，一条传输路径由多个链路组成，即
Figure BDA00034298900700001419
路径p上路径传输代价
Figure BDA00034298900700001420
为其各条链路传输代价之和，反映了端到端的传输代价，计算如下：
Figure BDA00034298900700001421
步骤S2：规划在4个层次网络上的传输路径。每条路径选择均以最低传输代价为原则。
步骤S2.1：分层路由过程。在本发明提出的二层网络控制架构下，控制器和超级控制器分别为数据流计算控制域内、控制域间的路由。参照图1，首先，当数据流到达一个交换节点时，如果没有匹配的路由表项，则向控制器发起路由计算请求，由后者完成域内路由计算，下发域内路由表。其次，若控制器无法完成最终路由计算(即：接收节点不在本控制域)，则向超级控制器发起请求，由其完成跨域路由计算，下发域间路由表表项。
步骤S2.2：路径计算过程。首先，建立控制域内任意二个节点之间的代价邻接矩阵。这里，相邻节点之间的传输代价通过公式(1)计算。然后，寻找发送端与接收端之间最小代价路径，基于最小代价路径中保存的前趋，最终建立端到端路径。对于超级域控制器，其计算出的是不同控制域之间的路径。
步骤S3：实现自适应的天地网多路径数据传输。天地网络4条传输路径并行传输数据，通过下列步骤保证在整个数据传输过程中实现负载敏感的流量均衡。
步骤S3.1：传输路径上的流量自适应分配。每条路径上的传输量根据其传输能力动态分配。假定一个传输文件包含W个数据包，它们在不同路径上的传输量的权重Weighti(i＝1,2,3,4)与该路径传输代价负相关：
Figure BDA0003429890070000151
因此，分配到每条路径pi(i＝1,2,3,4)上的数据量为:Weighti×W
步骤S3.2：传输过程中的实时动态负载均衡。天地一体化信息网络中往往有多个数据传输共存，由于新的数据流进入和原有数据流的动态结束，潜在地打破原有负载均衡状态，这种情况下，负载过重的路径由于排队时延变大导致拥塞甚至丢包，无论是网络传输能力还是端到端性能都会受到影响。如图3，本发明在数据流传输过程中，持续监测4条路径上的负载，进行负载敏感的控制域内、控制域间的数据流迁移，自适应均衡各路径上的传输流量。
步骤S4：提供基于业务需求的适度传输服务。天地一体化信息网络中并存着不同类型、不同传输需求的多种应用，本发明提供适度传输服务，以满足多种业务需求和用户体验。技术手段如下：
步骤S4.1：基于肖像树，建模业务需求。肖像树从定性与定量二个维度，分别表征业务类型与业务需求，便于自适应网络状态和用户需求的资源调度。时延和带宽是天地一体化信息网络传输业务的典型需求。为了满足典型业务特征与需求，图4从时延和带宽两个维度对业务进行了分类。
步骤S4.1.1：业务肖像树的业务需求表征。每个节点对应在北向接口配置的某个具体业务，节点包含两类属性：时延需求和带宽需求。时延要需求包括抖动、实时性等；带宽需求包括所需频谱、预留优先级等。两个维度均使用基于业务类型的定性分级描述、基于业务需求的定量描述。
时延需求的分级描述：时延抖动高、中、低；实时性高、中、低；其他时延相关需求可根据业务建模需要弹性扩展；
时延需求的定量描述：时延抖动<X％，端到端时延<Y ms。其中X为0至100的实数；其他时延相关需求可根据业务建模需要弹性扩展；
带宽需求的分级描述：需求带宽高、中、低；带宽预留优先级高、中、低；其他带宽相关需求可根据业务建模需要弹性扩展；
带宽需求的定量描述：需求带宽>Z bps，带宽预留优先级P。其中P为正整数，优先级越高，P的值越小。最高优先级的业务P值为1。
肖像树中，根节点为逻辑节点，不代表具体业务，其属性指明了该业务肖像树中所有子节点属性的取值范围。节点和节点之间的连接关系反映的业务需求能被网络满足的程度，越靠近根节点，业务对网络环境的需求越高(实时性需求更高或带宽需求更大)；反之，业务对网络环境的需求越低。
步骤S4.1.2：业务肖像树构建过程。首先，用户通过控制器的北向接口指定业务描述三元组，包括业务ID，时延需求与带宽需求。时延需求包括分级描述和定量描述两类，具体指标包括端到端时延和时延抖动等；带宽需求也包括分级描述和定量描述两类，具体指标包括最小带宽值、带宽预留优先级等。然后，控制平面接收完一组用户指定的业务需求后，针对每个三元组生成一个叶子节点，并拼接到现有肖像树中。
拼接的标准为：叶子节点的时延或带宽需求比父节点的需求更容易满足，如果新增的叶子节点对网络资源的要求更高，通过节点的置换操作将新增的叶子节点调整至更靠近根部的节点。
步骤S5：基于业务肖像树的自适应调度。依据业务需求，设置不同业务的优先级，进行自适应的适度传输服务。
步骤S5.1：基于建模业务需求的肖像树，确定不同业务的调度优先级。分组调度的基本策略是单位时间内传输更多的数据包。如果网络中存在n个数据流,表示为F＝{fi:ti|1≤i≤n}，其中fi表示一个数据流，而ti为数据流fi的中数据包数量；fi的各传输需求所占权重表示为向量
Figure BDA0003429890070000161
其中
Figure BDA0003429890070000162
分别代表传输时延(delay)、网络带宽(bandwidth)在fi中所占的权重系数，则各数据流的调度优先级(priority)为：
Figure BDA0003429890070000163
Figure BDA0003429890070000164
这里，
Figure BDA0003429890070000165
分别是数据流fi提出的时延和带宽要求。
步骤S5.2：动态调整业务优先级。上述优先级设置提高数据包投递效率，它有利于大的数据流。调度策略也必须同时考虑各业务的公平性，以免低优先级业务被长期阻塞。因此，调度策略时还必须考虑数据流的等待时间：即随着等待时间的增加，以下列策略动态提升其优先级：
Pi←kPi+(1-k)Waiti
其中，Waiti为fi的分组在队列中已等待时间；k为调节系数，刻画出等待时间对调度优先级的影响。
步骤S5.3：自适应的适度传输调度。调度过程如下：
第一步，更新节点上所有数据流fi的分组等待时间Waiti(1≤i≤n)。
第二步，更新节点上所有分组的优先级Pi←kPi+(1-k)Waiti。
第三步，根据最新的分组优先级调整每一个分组在等待队列上的位置，按优先级从高到低排序。
第四步，对排序分组依次调度发送。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种天地一体化信息网络中自适应立体传输方法，其特征在于，包括：
步骤S1：计算天地一体化信息网络系统中四个层次网络上每个层次网络的预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；
步骤S2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；
步骤S3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡；
所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。
2.根据权利要求1所述的天地一体化信息网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S1采用：
步骤S1.1：基于卫星网络、地面网络的链路质量、可用宽带以及节点负载计算链路传输代价；
Figure FDA0003429890060000011
其中，
Figure FDA0003429890060000012
为链路
Figure FDA0003429890060000013
上的传输代价；
Figure FDA0003429890060000014
表示链路
Figure FDA0003429890060000015
上的丢包率，反映链路
Figure FDA0003429890060000016
的传输质量；
Figure FDA0003429890060000017
是链路
Figure FDA0003429890060000018
上的传播时延，反映链路
Figure FDA0003429890060000019
的传输时效性；
Figure FDA00034298900600000110
是链路
Figure FDA00034298900600000111
上已使用带宽的比重，反映着链路上的相对负载；其中，
Figure FDA00034298900600000112
和
Figure FDA00034298900600000113
分别是链路
Figure FDA00034298900600000114
上已使用的带宽及其总带宽；
Figure FDA00034298900600000115
是链路
Figure FDA00034298900600000116
所关联节点u和v上已占用队列长度的比重，其中qu和qv分别是节点u和v上发送队列中的数据包数量；Qu和Qv分别是节点u和v的队列总长度；
步骤S1.2：根据计算得到的链路传输代价计算路径传输代价；
对于一条传输路径
Figure FDA00034298900600000117
路径p上路径传输代价
Figure FDA00034298900600000119
表达式为：
Figure FDA00034298900600000118
3.根据权利要求1所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S2采用：
步骤S2.1：基于四个层次网络上的各条路径的传输代价分别获得各层网络上代价最小路径；
步骤S2.2：基于获得的各层网络上代价最小路径，获取域内路由表项或域间路由表项。
4.根据权利要求1所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S2.2采用：当数据流到达一个交换节点时，当没有匹配的路由表项时，则向控制器发起路由计算请求，并由控制器完成域内路由计算，下发域内路由表项；当控制器无法完成最终路由计算，则向超级控制器发起计算请求，并由超级控制器完成跨域路由计算，下发域间路由表项。
5.根据权利要求1所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S3采用：
步骤S3.1：各层网络的路径上的传输量根据每条路径上传输能力通过各层网络上的流量权重动态分配；
假定一个传输文件包含W个数据包，数据包在不同路径上的传输量的权重Weighti与当前路径传输代价负相关；
Figure FDA0003429890060000021
其中，i＝1,2,3,4；
Figure FDA0003429890060000022
为路径pi上的路径传输代价；分配到每条路径pi上的数据量为：Weighti×W；
步骤S3.2：在数据流传输过程中，持续监测四层网络的各路径上的负载，进行负载敏感的控制域内、控制域间的数据流迁移，自适应均衡各路径上的传输流量。
6.根据权利要求1所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，
步骤S4：基于肖像树建立业务需求模型；
步骤S5：基于业务需求模型进行自适应调度；
所述肖像树每个节点对应控制器北向接口配置的具体业务，表征业务的类型以及对传输质量的需求；节点包括时延需求属性和带宽需求属性；肖像树以根节点为逻辑节点，且根节点属性指明了肖像树中所有子节点属性的取值范围；节点和节点之间的连接关系反映了业务需求能被网络满足的程度，越靠近根节点，业务对网络环境的需求越高；反之，业务对网络环境的需求越低；
所述业务需求模型从定性与定量二个维度，分别表征业务类型与业务需求，便于自适应网络状态和用户需求的资源调度。
7.根据权利要求1所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S4采用：
步骤S4.1：通过控制器的北向接口指定业务描述三元组，包括业务ID，时延需求与带宽需求；
步骤S4.2：控制平面接收完一组预设业务需求后，针对每个三元组生成一个叶子节点，并拼接至当前肖像树中；
所述时延需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，时延需求指标包括发送端端到接收端的最大时延和时延抖动；
所述带宽需求使用基于业务类型的定性描述和定量描述，带宽需求指标包括最小带宽值和带宽预留优先级。
8.根据权利要求7所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S4.2采用：叶子节点的时延或带宽需求比父节点的需求更容易满足，当新增的叶子节点对网络资源的要求更高，则通过节点的置换操作将新增的叶子节点调整至更靠近根部的节点。
9.根据权利要求6所述的天地一体化网络中自适应立体传输方法，其特征在于，所述步骤S5采用：
步骤S5.1：基于业务需求模型确定不同业务的调度优先级；
分组调度的基本策略是单位时间内传输更多的数据包；如果网络中存在n个数据流,表示为F＝{fi:ti|1≤i≤n}，其中，fi表示一个数据流，而ti为数据流fi的中数据包数量；n表示网络中存在的数据流数量；fi的各传输需求所占权重表示为向量
Figure FDA0003429890060000031
其中，
Figure FDA0003429890060000032
分别代表传输时延、网络带宽在fi中所占的权重系数，则各数据流的调度优先级为：
Figure FDA0003429890060000033
其中，
Figure FDA0003429890060000034
分别是数据流fi提出的时延和带宽要求；
步骤S5.2：动态调整业务优先级；
Pi←kPi+(1-k)Waiti
其中，Waiti表示fi的分组在队列中已等待时间；k为调节系数，刻画出等待时间对调度优先级的影响；
步骤S5.3：自适应的适度传输调度；
步骤S5.3.1：更新节点上所有数据流fi的分组等待时间Waiti，其中，1≤i≤n；
步骤S5.3.2：更新节点上所有分组的优先级Pi←kPi+(1-k)Waiti；
步骤S5.3.3：根据最新的分组优先级调整每一个分组在等待队列上的位置，按优先级从高到低排序；
步骤S5.3.4：对排序分组依次调度发送。
10.一种天地一体化信息网络中自适应立体传输系统，其特征在于，包括：
模块M1：计算天地一体化信息网络系统中四个层次网络上每个层次网络的预设发送端与接收端之间各条路径的传输代价；
模块M2：基于各条路径的传输代价获得各层网络上代价最小路径，基于各层网络上代价最小路径获取各层网络上的路由表项，通过路由表项转发数据包；
模块M3：根据各层网络的传输能力，动态分配各层网络上的流量权重，并持续检测各层网络上的负载，保证传输过程中的动态负载均衡；
所述四个层次网络包括GEO、MEO、LEO卫星网络以及地面Internet。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114978276A (zh) * 2022-04-22 2022-08-30 苏州全时空信息技术有限公司 多路径协作的软件定义卫星网络连续数据回传方法及系统
CN115801107A (zh) * 2023-01-30 2023-03-14 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种软件定义天地双承载网及异构接入网的互通方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160037434A1 (en) * 2014-08-03 2016-02-04 Hughes Network Systems, Llc Centralized ground-based route determination and traffic engineering for software defined satellite communications networks
US20160380892A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Google Inc. Systems and methods for inferring network topology and path metrics in wide area networks
CN106375214A (zh) * 2016-11-10 2017-02-01 北京邮电大学 一种基于sdn的层次化路由路径确定方法及装置
CN109257091A (zh) * 2018-09-18 2019-01-22 北京邮电大学 全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法
US20190327738A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 Hughes Network Systems, Llc Maintaining and distributing state due to temporary failures in a shared bandwidth network
CN111917450A (zh) * 2020-07-08 2020-11-10 北京邮电大学 一种卫星网络路由方法、装置、设备和存储介质
CN112104402A (zh) * 2020-01-14 2020-12-18 马启晨 一种自适应的软件定义的天地一体化网络系统
CN113572686A (zh) * 2021-07-19 2021-10-29 大连大学 一种基于SDN的天地一体化自适应动态QoS路由方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160037434A1 (en) * 2014-08-03 2016-02-04 Hughes Network Systems, Llc Centralized ground-based route determination and traffic engineering for software defined satellite communications networks
US20160380892A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Google Inc. Systems and methods for inferring network topology and path metrics in wide area networks
CN106375214A (zh) * 2016-11-10 2017-02-01 北京邮电大学 一种基于sdn的层次化路由路径确定方法及装置
US20190327738A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 Hughes Network Systems, Llc Maintaining and distributing state due to temporary failures in a shared bandwidth network
CN109257091A (zh) * 2018-09-18 2019-01-22 北京邮电大学 全局负载均衡星地协同网络组网装置和方法
CN112104402A (zh) * 2020-01-14 2020-12-18 马启晨 一种自适应的软件定义的天地一体化网络系统
CN111917450A (zh) * 2020-07-08 2020-11-10 北京邮电大学 一种卫星网络路由方法、装置、设备和存储介质
CN113572686A (zh) * 2021-07-19 2021-10-29 大连大学 一种基于SDN的天地一体化自适应动态QoS路由方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FEILONG TANG: "Dynamically Adaptive Cooperation Transmission among Satellite-Ground Integrated Networks", 《 DYNAMICALLY ADAPTIVE COOPERATION TRANSMISSION AMONG SATELLITE-GROUND INTEGRATED NETWORKS FEILONG TANG IEEE INFOCOM 2020 - IEEE CONFERENCE ON COMPUTER COMMUNICATIONS》 *
刘志峰;孙振明;贾越普;: "基于天地一体化网络架构的临近空间接入网协议设计与研究", 南京大学学报(自然科学), no. 03 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114978276A (zh) * 2022-04-22 2022-08-30 苏州全时空信息技术有限公司 多路径协作的软件定义卫星网络连续数据回传方法及系统
CN115801107A (zh) * 2023-01-30 2023-03-14 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种软件定义天地双承载网及异构接入网的互通方法
CN115801107B (zh) * 2023-01-30 2023-04-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种软件定义天地双承载网及异构接入网的互通方法

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