CN117424638B - 基于星地融合的网络切片管理方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了基于星地融合的网络切片管理方法、装置及存储介质。包括：多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求；第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站；第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站；以及第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。从而达到了避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

Description

基于星地融合的网络切片管理方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及卫星数据传输技术领域，特别是涉及一种基于星地融合的网络切片管理方法、装置及存储介质。

背景技术

网络切片技术作为5G网络的关键技术之一，其可以将一个物理网络从逻辑上划分成多个网络切片。每个网络切片构成一个独立的端到端的网络为用户服务，并且各个网络切片彼此之间的隔离的。由于网络切片能够将网络资源灵活分配，基于一张网络虚拟出多个具备不同特性的逻辑子网络，提供面向不同场景的按需定制网络服务，因此网络切片技术受到了越来越多的应用。

卫星通信网络具有覆盖范围广，支持广播业务的优势。随着星地一体化网络的提出，卫星通信网络与地面网络融合形成星地融合网络，从而可以在现有5G网络的基础上支持更加丰富的业务。

但是现有的将网络切片技术应用到星地融合网络中的方式，仅仅是简单的利用网络切片的特性和卫星通信覆盖范围较大的特点，从而实现端到端的数据传输，并没有考虑到不同的网络切片对于数据传输质量的要求，从而通过卫星进行数据传输时，可能会产生传输堵塞的问题。

公开号为CN116886157A，名称为一种基于DDQN的星地融合网络切片通信资源分配方法。首先针对星地融合网络切片节点架构以及节点间链路给出网络模型，给出了基于不同中继节点的服务延迟计算公式，依据网络模型设计切片的评估方法；针对星地融合网络中的带宽资源和最大时延容忍约束，定义星地融合网络切片通信资源分配的优化目标函数。

公开号为CN113543228A，名称为一种星地融合网络切片资源调度方法、系统及存储介质。包括：基础设施的设备提供商InP获取当前网络中的各个UE的终端信息；InP根据终端信息和与其连接的逻辑虚拟网络运营商VNO的规模制定第一带宽定价策略；VNO根据第一带宽定价策略和终端信息确定第二带宽定价策略，以供UE根据第二带宽定价策略以及对应的效用函数确定UE的实际占用带宽。

针对上述的现有技术中存在的仅仅是简单的利用网络切片的特性和卫星通信覆盖范围较大的特点，从而实现端到端的数据传输，并没有考虑到不同的网络切片之间对于数据传输质量的要求不同，从而通过卫星进行数据传输时，可能会产生传输堵塞，以及不能满足网络切片的传输质量要求的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开的实施例提供了一种基于星地融合的网络切片管理方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中存在的仅仅是简单的利用网络切片的特性和卫星通信覆盖范围较大的特点，从而实现端到端的数据传输，并没有考虑到不同的网络切片之间对于数据传输质量的要求不同，从而通过卫星进行数据传输时，可能会产生传输堵塞，以及不能满足网络切片的传输质量要求的技术问题。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种基于星地融合的网络切片管理方法，包括：多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求；第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中第一网络切片与卫星链路一一对应；第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中第二网络切片与卫星链路一一对应；以及第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上所述的方法。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种基于星地融合的网络切片管理装置，包括：数据传输请求发送模块，用于多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求；数据接收模块，用于第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；第一数据传输模块，用于第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中第一网络切片与卫星链路一一对应；第二数据传输模块，用于第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中第二网络切片与卫星链路一一对应；以及第三数据传输模块，用于第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种基于星地融合的网络切片管理装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求；第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中第一网络切片与卫星链路一一对应；第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中第二网络切片与卫星链路一一对应；以及第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

本申请提供了一种基于星地融合的网络切片管理方法。首先，多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求。然后，第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据。进一步地，第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站。之后第二信关站基于卫星链路，并通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站。最后，第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

由于不同的网络切片应用于不同的场景，并且对传输质量也有不同的要求，从而本申请利用适用于不同类型的第一设备的网络切片，将与各个第一设备对应的数据发送至第一信关站。进一步地，由于本申请中用于传输数据的卫星链路与网络切片一一对应，并且每个卫星链路之间相互隔离，因此第一信关站可以通过多个与相应的网络切片对应的卫星链路将数据传输至第二信关站。从而通过上述操作方式，能够达到避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

进而解决了现有技术中存在的仅仅是简单的利用网络切片的特性和卫星通信覆盖范围较大的特点，从而实现端到端的数据传输，并没有考虑到不同的网络切片之间对于数据传输质量的要求不同，从而通过卫星进行数据传输时，可能会产生传输堵塞，以及不能满足网络切片的传输质量要求的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例1所述的基于星地融合的网络切片管理系统的架构图；

图2A是根据本申请实施例1所述的卫星链路中的卫星的硬件结构示意图；

图2B是根据本申请实施例1所述的第一基站、第二基站、第一地面站以及第二地面站的硬件结构示意图；

图3是根据本申请实施例1所述的基于星地融合的网络切片管理方法的流程图；

图4是根据本申请实施例1所述的与第二数据量误差值对应的正态分布示意图；

图5是根据本申请实施例2的所述的基于星地融合的网络切片管理的装置示意图；以及

图6是根据本申请实施例3的所述的基于星地融合的网络切片管理的装置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本实施例，提供了一种基于星地融合的网络切片管理方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本申请实施例所述的基于星地融合的网络切片管理系统的架构图。参考图1所示，该系统包括：多个第一设备1~m、第一基站110、第一信关站210、第二信关站220、第二基站120以及多个第二设备1~m。

其中，各个不同类型的第一设备1~m通过对应的第一网络切片1~m将相应的数据传输至第一基站110。然后，第一基站110通过对应的第一网络切片1~m将与各个第一设备1~m对应的数据传输至第一信关站210。进一步地，第一信关站210与第二信关站220之间通过卫星链路0~m连接，并且第一信关站210通过与各个第一网络切片1~m对应的卫星链路1~m将相应的数据传输至第二信关站220。其中，卫星链路0例如可以是用于传输第一网络日志的卫星监测链路。之后第二信关站220通过与各个第一网络切片1~m对应的第二网络切片1~m将相应的数据传输至第二基站120。最后，第二基站120通过各个第二网络切片1~m将相应的数据传输至各个第二设备1~m。

图2A进一步示出了图1中卫星链路0~m中的卫星的硬件架构的示意图。参考图2A所示，卫星链路0~m中的卫星包括综合电子系统，综合电子系统包括：处理器、存储器、总线管理模块以及通信接口。其中存储器与处理器连接，从而处理器可以访问存储器，读取存储器存储的程序指令，从存储器读取数据或者向存储器写入数据。总线管理模块与处理器连接，并且还与例如CAN总线等总线连接。从而处理器可以通过总线管理模块所管理的总线，同与总线连接的星载外设进行通信。此外，处理器还经由通信接口与相机、星敏感器、测控应答机以及数传设备等设备通信连接。本领域普通技术人员可以理解，图2A所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，卫星链路0~m中的卫星还可包括比图2A中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2A所示不同的配置。

图2B进一步示出了图1中地面系统20的第一基站110、第二基站120、第一地面站210以及第二地面站220的示意图。参考图2B所示，第一基站110、第二基站120、第一地面站210以及第二地面站220可以包括一个或多个处理器（处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）、用于存储数据的存储器、用于通信功能的传输装置以及输入/输出接口。其中存储器、传输装置以及输入/输出接口通过总线与处理器连接。除此以外，还可以包括：与输入/输出接口连接的显示器、键盘以及光标控制设备。本领域普通技术人员可以理解，图2B所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，地面系统还可包括比图2B中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2B所示不同的配置。

应当注意到的是，图2A和图2B中示出的一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算设备中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制（例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择）。

图2A和图2B中示出的存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的基于星地融合的网络切片管理方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的基于星地融合的网络切片管理方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。

此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图2A和图2B所示的设备可以包括硬件元件（包括电路）、软件元件（包括存储在计算机可读介质上的计算机代码）、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图2A和图2B仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述设备中的部件的类型。

在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种基于星地融合的网络切片管理方法，该方法由图1中所示的系统实现。图3示出了该方法的流程示意图，参考图3所示，该方法包括：

S302：多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求，其中各个第一设备的类型不同；

S304：第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；

S306：第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中第一网络切片与卫星链路一一对应；

S308：第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中第二网络切片与卫星链路一一对应；以及

S310：第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

具体地，参考图1所示，由于不同的网络切片应用于不同的场景，并且对传输质量有不同的要求，从而不同类型的设备适用于不同的网络切片。

例如，第一设备1主要是用于运营商的设备，如计算机或机顶盒等。则与第一设备1对应的第一网络切片1和第二网络切片1需要有较高的带宽。第一设备2主要是用于工厂的设备，如智能水表或智能电表等。则与第一设备2对应的第一网络切片2和第二网络切片2需要能够传输大量的数据。第一设备3主要是用于厂商或医院的设备，如无人驾驶车辆或远程医疗设备等。则与第一设备3对应的第一网络切片3和第二网络切片3需要具有高可靠性和低时延性。

本领域的技术人员应当明确，上述只是示例性的以第一设备1、第一设备2和第一设备3举例，表明第一设备1~m可能的类型，实际情况并不以此为限。

从而，首先，多个第一设备1~m通过相应的第一网络切片1~m向第一信关站210发送数据传输请求（S302）。其中，各个第一设备1~m的类型不同。各个第一设备1~m可以同时通过相应的第一网络切片1~m向第一基站110发送数据传输请求，也可以先后通过相应的第一网络切片1~m向第一基站110发送数据传输请求。参考图1所示，例如，第一设备1通过第一网络切片1向第一基站110发送数据传输请求，第一设备2通过第一网络切片2向第一基站110发送数据传输请求，......，第一设备m通过第一网络切片m向第一基站110发送数据传输请求。

然后，第一基站110响应于由各个第一设备1~m发送的数据传输请求，并通过对应的第一网络切片1~m将与各个第一设备1~m对应的数据传输请求发送至第一信关站210。参考图1所示，例如，第一基站110通过第一网络切片1向第一信关站210发送与第一设备1对应的数据传输请求，第一基站110通过第一网络切片2向第一信关站210发送与第一设备2对应的数据传输请求，......，第一基站110通过第一网络切片m向第一信关站210发送与第一设备m对应的数据传输请求。

然后，第一信关站210响应于与多个第一设备1~m对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片1~m接收与各个第一设备1~m的数据（S304）。具体地，第一信关站210接收到与各个第一设备1~m对应的数据传输请求后，响应于接收到的数据传输请求，并将响应信息返回至对应的各个第一设备1~m。各个第一设备1~m接收到响应信息后，通过对应的各个第一网络切片1~m以及第一基站110将数据传输至第一信关站210。

进一步地，第一信关站210基于与数据对应的第一网络切片1~m，并利用相应的卫星链路1~m将数据传输至第二信关站220（S306）。其中，多个第一网络切片1~m与多个卫星链路1~m一一对应。具体地，由于现有的仅仅将网络切片与卫星链路结合在一起（即，利用了网络切片能够传输与不同类型的设备对应的数据以及卫星链路通信覆盖范围较大的特点），并没有考虑到不同的网络切片之间对于数据传输质量的要求不同。从而本申请提供了多个卫星链路1~m，并且各个卫星链路1~m能够满足对应的网络切片1~m的数据传输质量的要求。

例如，与第一设备1对应的第一网络切片1需要有较高的带宽，则第一信关站210通过卫星链路1将与第一设备1对应的数据传输至第二信关站220。其中，卫星链路1的带宽较高。

与第一设备2对应的第一网络切片2需要能够传输大量的数据，则第一信关站210通过卫星链路2将与第一设备2对应的数据传输至第二信关站220。其中，卫星链路2所能够传输的数据量较大。

与第一设备3对应的第一网络切片3需要具有高可靠性和低时延性，则第一信关站210通过卫星链路3将与第一设备3对应的数据传输至第二信关站220。其中，卫星链路3具有高可靠性和低时延性。

本领域的技术人员应当明确，上述只是示例性以第一网络切片1与卫星链路1对应、第一网络切片2与卫星链路2对应以及第一网络切片3与卫星链路3对应举例，表明第一网络切片1~m与卫星链路1~m之间的对应关系，实际情况并不以此为限。

之后第二信关站220基于卫星链路1~m，通过相应的第二网络切片1~m将与各个第一设备1~m对应的数据传输至第二基站120（S308）。其中，第二网络切片1~m与卫星链路1~m一一对应。例如，第二网络切片1与卫星链路1对应，第二网络切片2与卫星链路2对应，......，第二网络切片m与卫星链路m对应。具体地，第二信关站220从多个卫星链路1~m接收到与各个第一设备1~m对应的数据之后，通过相应的第二网络切片1~m将与各个第一设备1~m对应的数据传输至第二基站120。

最后，第二基站120通过第二网络切片1~m将与各个第一设备1~m对应的数据传输至相应的第二设备1~m（S310）。

正如背景技术中所述的内容，但是现有的将网络切片技术应用到星地融合网络中的方式，仅仅是简单的利用网络切片的特性和卫星通信覆盖范围较大的特点，从而实现端到端的数据传输，并没有考虑到不同的网络切片对于数据传输质量的要求，从而通过卫星进行数据传输时，可能会产生传输堵塞的问题。

有鉴于此，本申请提供了一种基于星地融合的网络切片管理方法。并且由于不同的网络切片应用于不同的场景，并且对传输质量也有不同的要求，从而本申请利用适用于不同类型的第一设备的网络切片，将与各个第一设备对应的数据发送至第一信关站。进一步地，由于本申请中用于传输数据的卫星链路与网络切片一一对应，并且每个卫星链路之间相互隔离，因此第一信关站可以通过多个与相应的网络切片对应的卫星链路将数据传输至第二信关站。从而通过上述操作方式，能够达到避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

进而解决了现有技术中存在的仅仅是简单的利用网络切片的特性和卫星通信覆盖范围较大的特点，从而实现端到端的数据传输，并没有考虑到不同的网络切片之间对于数据传输质量的要求不同，从而通过卫星进行数据传输时，可能会产生传输堵塞，以及不能满足网络切片的传输质量要求的技术问题。

可选地，还包括：第一信关站基于向第二信关站发送的数据，生成相应的第一网络日志；第二信关站基于接收到的与各个第一设备对应的数据，生成相应的第二网络日志；第一信关站按照预定的监控周期，并通过卫星监测链路，向第二信关站发送第一网络日志；以及第二信关站基于接收到的第一网络日志，和所生成的第二网络日志，对数据传输过程进行监控。

具体地，参考图1所示，在第一信关站210和第二信关站220之间还设置有用于对数据传输过程进行监控的卫星监测链路。其中，卫星监测链路不同于其他用于进行数据传输的卫星链路。并且在图1中，卫星监测链路例如是卫星链路0。

从而，首先，第一信关站210基于向第二信关站220发送的与各个第一设备1~m对应的数据，生成相应的第一网络日志。例如，第一信关站210基于与第一设备1对应的数据生成第一网络日志1，第一信关站210基于与第一设备2对应的数据生成第一网络日志2，......，第一信关站210基于与第一设备m对应的数据生成第一网络日志m。并且其中，第一网络日志1~m例如包括与各个第一设备1~m的数据包对应的数据发送信息。数据发送信息包括数据包标识、数据发送时间、与数据对应的卫星链路标识以及数据包的大小等。

与此同时，第二信关站220基于接收到的与各个第一设备1~m对应的数据，生成相应的第二网络日志1~m。例如，第二信关站220基于与第一设备1对应的数据生成第二网络日志1，第二信关站220基于与第一设备2对应的数据生成第二网络日志2，......，第二信关站220基于与第一设备m对应的数据生成第二网络日志m。并且其中，第二网络日志1~m例如包括与各个第一设备1~m的数据包对应的数据接收信息。数据接收信息包括数据包标识、数据接收时间、与数据对应的卫星链路标识以及数据包的大小等。

之后第一信关站210按照预定的监控周期，并通过卫星监测链路（例如可以是卫星链路0），向第二信关站220发送第一网络日志1~m。

最后，第二信关站220基于接收到的第一网络日志1~m，和所生成的第二网络日志1~m，对数据传输过程进行监控。例如，第二信关站220可以基于第一网络日志1~m和第二网络日志1~m中的与各个第一设备1~m对应的数据包标识，确定在数据传输过程中，是否有数据包丢失。

第二信关站220可以基于第一网络日志1~m中的与各个第一设备1~m对应的数据包发送时间，和第二网络日志1~m中的与各个第一设备1~m对应的数据包接收时间，确定传输各个数据包所用的时间。并基于所确定的传输各个数据包所用的时间和预设的传输各个数据包的时间标准，确定是否存在传输延迟。

第二信关站可以220可以基于第一网络日志1~m和第二网络日志1~m中的与各个数据包对应的卫星链路标识，确定在数据传输过程中，是否按照对应的卫星链路传输相应的数据包。

第二信关站可以220可以基于第一网络日志1~m和第二网络日志1~m中的与各个第一设备1~m对应的数据包的大小，确定在数据传输过程中，是否有数据丢失。

从而，通过上述操作达到了能够保证数据传输的准确性的技术效果。

可选地，还包括：第二信关站基于所接收到的第一网络日志，确定在监控周期的目标时段内，第一信关站通过各个卫星链路发送的数据量；第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型，并确定目标时段内不合格的数据量估计值；第二信关站基于目标时段内不合格的数据量估计值，和目标时段内不合格的数据量实际值，并确定第一数据量误差值；以及第二信关站基于第一数据量误差值，判定各个卫星链路是否存在问题。进一步可选地，第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型的操作，包括：第二信关站构建并训练数据量估计值模型；以及第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型。进一步可选地，第二信关站构建并训练数据量估计值模型的操作，包括：第二信关站从第一网络日志中，提取与目标时段对应的多个采样时段内的数据发送记录，以及从第二网络日志中，提取与目标时段对应的多个采样时段内的数据接收记录，并作为数据样本；第二信关站基于数据发送记录和数据接收记录，统计多个采样时段内，数据样本中不合格的数据的数据量；第二信关站建立线性回归模型，并利用数据样本对线性回归模型进行训练；第二信关站确定各个采样时段内不合格的数据量估计值，和各个采样时段内不合格的数据量实际值，并确定第二数据量误差值；以及第二信关站根据第二数据量误差值，确定与第二数据量误差值对应的正态分布。

具体地，第二信关站220基于第一网络日志1~m和第二网络日志1~m对数据传输过程进行监控的操作包括：第二信关站220统计不合格的数据包的数量，从而进一步根据不合格的数据包的大小，统计传输过程中不合格的数据量。

从而，首先，第二信关站220从第一网络日志1~m中，提取网络传输正常状态下，多个采样时段Tc1~Tcn内的数据发送记录。其中每个采样时段Tc1~Tcn的时间段的长度相同。然后，第二信关站220从第二网络日志1~m中，提取网络传输正态状态下，多个采样时段Tc1~Tcn内的数据接收记录。从而第二信关站220将所采集到的多个采样时段Tc1~Tcn内的数据发送记录，和多个采样时段Tc1~Tcn内的数据接收记录作为数据样本。

进一步地，第二信关站220基于采集到的多个采样时段Tc1~Tcn内的数据发送记录，和多个采样时段Tc1~Tcn内的数据接收记录，统计在多个采样时段Tc1~Tcn内，数据样本中不合格的数据的数据量。具体地，由于不同的第一网络切片1~m具有不同的数据质量要求，因此第二信关站220能够根据各个数据包所对应的第一网络切片1~m，统计不合格的数据包的数量。例如，不合格的数据包例如可以是重复发送的数据包（即在数据传输过程中，由于丢包的原因导致重新发送的数据包）或数据传输延迟超过预定阈值的数据包等。从而，第二信关站220可以根据数据传输过程中，第一信关站210发送的不合格的数据包的大小，统计数据传输过程中，第一信关站210发送的不合格的数据量。从而，第二信关站220针对每个采样时段Tc1~Tcn，都能统计出相应的不合格的数据量。

之后，第二信关站220建立线性回归模型，并利用数据样本对线性回归模型进行训练。具体地，第二信关站220建立的线性回归模型的计算公式如下：

其中，D₁为第一信关站210通过卫星链路1传输的数据量。D₂为第一信关站210通过卫星链路2传输的数据量。以此类推。D_m为第一信关站210通过卫星链路m传输的数据量。

并且其中，D_1、D_{2、......、}D_m可以根据各个采样时段T_c1~T_cn内，通过卫星链路1~m发送的各个数据包的大小求和得到。例如，D₁为各个采样时段T_c1~T_cn内，通过卫星链路1发送的各个数据包之和，D₂为各个采样时段T_c1~T_cn内，通过卫星链路2发送的各个数据包之和，......，D_m为各个采样时段T_c1~T_cn内，通过卫星链路m发送的各个数据包之和。 为与各个采样时段T_c1~T_cn内，对应的不合格数据量的估计值。

从而，第二信关站220将采样周期内的各个采样时段T_c1~T_cn的数据作为样本，对上述线性回归模型进行训练，从而确定k₀~k_m。

然后，第二信关站220确定各个采样时段T_c1~T_cn内不合格的数据量估计值，和各个采样时段T_c1~T_cn内不合格的数据量实际值，从而确定第二数据量误差值。其中，由于第二信关站220已经接收到了由第一信关站210发送的第一网络日志1~m和第二网络日志1~m，因此第二信关站220能够基于与第一网络日志1~m对应的数据发送记录和与第二网络日志1~m对应的数据接收记录，确定各个采样时段T_c1~T_cn内不合格的数据量实际值。例如，若在采样时段T_c1~T_cn内，数据包发生丢失，则与数据包对应的数据为不合格的数据量实际值。第二数据量误差值的计算公式如下：

其中，表示第二数据量误差值，/> 表示各个采样时段T_c1~T_cn内，不合格的数据量实际值，/> 表示各个采样时段T_c1~T_cn内，不合格的数据量估计值。

最后，第二信关站220根据第二数据量误差值，确定与第二数据量误差值对应的正态分布。具体地，第二信关站220先根据第二数据量误差值，确定与第二数据量误差值对应的均值。计算公式如下：

之后第二信关站220基于所确定的与第二数据量误差值对应的均值，确定与第二数据量误差值对应的方差。计算公式如下：

从而，最后，第二信关站220基于所确定的与第二数据量误差值对应的方差，确定与第二数据量误差值对应的正态分布。图4是根据本申请实施例所述的与第二数据量误差值对应的正态分布示意图。与第二数据量误差值对应的正态分布如图4所示。

在第二信关站220构建并训练了数据量估计值模型后，基于所接收到的第一网络日志1~m，确定在监控周期的目标时段T_s1~T_sn内，第一信关站210通过各个卫星链路1~m发送的数据量Dt₁~Dt_m。其中，目标时段T_s1~T_sn的时间段的长度与采样时段T_s1~T_sn的时间段的长度相等。

然后，第二信关站220将目标时段T_s1~T_sn内，与各个卫星链路1~m对应的数据量Dt₁~Dt_m输入至数据量估计值模型，并确定与各个目标时段T_s1~T_sn对应的不合格的数据量估计值 。

之后第二信关站220将与各个目标时段T_s1~T_sn对应的不合格的数据量估计值与对应的目标时段T_s1~T_sn的实际的不合格数据量/>，确定与各个目标时段T_s1~T_sn对应的第一数据量误差值/>。

最后，第二信关站220基于与各个目标时段T_s1~T_sn对应的第一数据量误差值，判定各个卫星链路1~m是否存在问题。即，在与各个目标时段T_s1~T_sn对应的不合格的数据量估计值/>大于与对应的目标时段T_s1~T_sn的实际的不合格数据量的情况下，根据相应的第一数据量误差值/>，确定与第一数据量误差值对应的概率值。即，在图4中，与第一数据量误差值/>对应的概率值P₁~P_m。

然后，第二信关站220将与第一数据量误差值对应的概率值P₁~P_m和预设的标准误差概率值P_k进行比较，在与第一数据量误差值/>对应的概率值P₁~P_m大于预设的标准误差概率值P_k的情况下，表示相应的卫星链路1~m存在问题。

从而根据本实施例的第一个方面，能够达到避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

此外，参考图1所示，根据本实施例的第二个方面，提供了一种存储介质。所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行以上所述的方法。

从而根据本实施例，能够达到避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

图5示出了根据本实施例的第一个方面所述的基于星地融合的网络切片管理装置500，该装置500与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图5所示，该装置500包括：数据传输请求发送模块510，用于多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求，其中各个第一设备的类型不同；数据接收模块520，用于第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；第一数据传输模块530，用于第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中第一网络切片与卫星链路一一对应；第二数据传输模块540，用于第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中第二网络切片与卫星链路一一对应；以及第三数据传输模块550，用于第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

可选地，装置500还包括：第一网络日志生成模块，用于第一信关站基于向第二信关站发送的数据，生成相应的第一网络日志；第二网络日志生成模块，用于第二信关站基于接收到的与各个第一设备对应的数据，生成相应的第二网络日志；网络日志发送模块，用于第一信关站按照预定的监控周期，并通过卫星监测链路，向第二信关站发送第一网络日志；以及监控模块，用于第二信关站基于接收到的第一网络日志，和所生成的第二网络日志，对数据传输过程进行监控。

可选地，装置500还包括：数据量确定模块，用于第二信关站基于所接收到的第一网络日志，确定在监控周期的目标时段内，第一信关站通过各个卫星链路发送的数据量；数据量估计值确定模块，用于第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型，并确定目标时段内不合格的数据量估计值；第一数据量误差值确定模块，用于第二信关站基于目标时段内不合格的数据量估计值，和目标时段内不合格的数据量实际值，并确定第一数据量误差值；以及判定模块，用于第二信关站基于第一数据量误差值，判定各个卫星链路是否存在问题。

可选地，数据量估计值确定模块，包括：模型构建模块，用于第二信关站构建并训练数据量估计值模型；以及数据输入模块，用于第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型。

可选地，模型构建模块，包括：数据样本生成模块，用于第二信关站从第一网络日志中，提取与目标时段对应的多个采样时段内的数据发送记录，以及从第二网络日志中，提取与目标时段对应的多个采样时段内的数据接收记录，并作为数据样本；数据量统计模块，用于第二信关站基于数据发送记录和数据接收记录，统计多个采样时段内，数据样本中不合格的数据的数据量；模型训练模块，用于第二信关站建立线性回归模型，并利用数据样本对线性回归模型进行训练；第二数据量误差值确定模块，用于第二信关站确定各个采样时段内不合格的数据量估计值，和各个采样时段内不合格的数据量实际值，并确定第二数据量误差值；以及正态分布确定模块，用于第二信关站根据第二数据量误差值，确定与第二数据量误差值对应的正态分布。

从而根据本实施例，能够达到避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

实施例3

图6示出了根据本实施例的第一个方面所述的基于星地融合的网络切片管理装置600，该装置600与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图6所示，该装置600包括：处理器610；以及存储器620，与处理器610连接，用于为处理器610提供处理以下处理步骤的指令：多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求；第一信关站响应于与多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；第一信关站基于与数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中第一网络切片与卫星链路一一对应；第二信关站基于卫星链路，通过相应的第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中第二网络切片与卫星链路一一对应；以及第二基站通过第二网络切片将与各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

可选地，装置600还包括：第一信关站基于向第二信关站发送的数据，生成相应的第一网络日志；第二信关站基于接收到的与各个第一设备对应的数据，生成相应的第二网络日志；第一信关站按照预定的监控周期，并通过卫星监测链路，向第二信关站发送第一网络日志；以及第二信关站基于接收到的第一网络日志，和所生成的第二网络日志，对数据传输过程进行监控。

可选地，装置600还包括：第二信关站基于所接收到的第一网络日志，确定在监控周期的目标时段内，第一信关站通过各个卫星链路发送的数据量；第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型，并确定目标时段内不合格的数据量估计值；第二信关站基于目标时段内不合格的数据量估计值，和目标时段内不合格的数据量实际值，并确定第一数据量误差值；以及第二信关站基于第一数据量误差值，判定各个卫星链路是否存在问题。

可选地，第二信关站将所述目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型的操作，包括：第二信关站构建并训练数据量估计值模型；以及第二信关站将目标时段内，与各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型。

可选地，第二信关站构建并训练数据量估计值模型的操作，包括：第二信关站从第一网络日志中，提取与目标时段对应的多个采样时段内的数据发送记录，以及从第二网络日志中，提取与目标时段对应的多个采样时段内的数据接收记录，并作为数据样本；第二信关站基于数据发送记录和数据接收记录，统计多个采样时段内，数据样本中不合格的数据的数据量；第二信关站建立线性回归模型，并利用数据样本对线性回归模型进行训练；第二信关站确定各个采样时段内不合格的数据量估计值，和各个采样时段内不合格的数据量实际值，并确定第二数据量误差值；以及第二信关站根据第二数据量误差值，确定与第二数据量误差值对应的正态分布。

从而根据本实施例，能够达到避免传输堵塞以及能够满足网络切片的传输质量要求的技术效果。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于星地融合的网络切片管理方法，其特征在于，包括：

多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求，其中各个第一设备的类型不同；

所述第一信关站响应于与所述多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与所述各个第一设备对应的数据；

所述第一信关站基于与所述数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将所述数据传输至第二信关站，其中所述第一网络切片与所述卫星链路一一对应；

所述第二信关站基于所述卫星链路，通过相应的第二网络切片将与所述各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中所述第二网络切片与所述卫星链路一一对应；以及

所述第二基站通过所述第二网络切片将与所述各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一信关站基于向所述第二信关站发送的数据，生成相应的第一网络日志；

所述第二信关站基于接收到的与所述各个第一设备对应的数据，生成相应的第二网络日志；

所述第一信关站按照预定的监控周期，并通过卫星监测链路，向所述第二信关站发送第一网络日志；以及

所述第二信关站基于接收到的第一网络日志，和所生成的第二网络日志，对数据传输过程进行监控。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第二信关站基于所接收到的第一网络日志，确定在所述监控周期的目标时段内，所述第一信关站通过各个卫星链路发送的数据量；

所述第二信关站将所述目标时段内，与所述各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型，并确定所述目标时段内不合格的数据量估计值；

所述第二信关站基于所述目标时段内不合格的数据量估计值，和所述目标时段内不合格的数据量实际值，并确定第一数据量误差值；以及

所述第二信关站基于所述第一数据量误差值，判定所述各个卫星链路是否存在问题。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二信关站将所述目标时段内，与所述各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型的操作，包括：

所述第二信关站构建并训练所述数据量估计值模型；以及

所述第二信关站将所述目标时段内，与所述各个卫星链路对应的数据量输入至所述数据量估计值模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二信关站构建并训练所述数据量估计值模型的操作，包括：

所述第二信关站从所述第一网络日志中，提取与所述目标时段对应的多个采样时段内的数据发送记录，以及从所述第二网络日志中，提取与所述目标时段对应的多个采样时段内的数据接收记录，并作为数据样本；

所述第二信关站基于所述数据发送记录和所述数据接收记录，统计所述多个采样时段内，所述数据样本中不合格的数据的数据量；

所述第二信关站建立线性回归模型，并利用所述数据样本对所述线性回归模型进行训练；

所述第二信关站确定各个采样时段内不合格的数据量估计值，和所述各个采样时段内不合格的数据量实际值，并确定第二数据量误差值；以及

所述第二信关站根据所述第二数据量误差值，确定与所述第二数据量误差值对应的正态分布。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。

7.一种基于星地融合的网络切片管理装置，其特征在于，包括：

数据传输请求发送模块，用于多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求，其中各个第一设备的类型不同；

数据接收模块，用于所述第一信关站响应于与所述多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与所述各个第一设备对应的数据；

第一数据传输模块，用于所述第一信关站基于与所述数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将所述数据传输至第二信关站，其中所述第一网络切片与所述卫星链路一一对应；

第二数据传输模块，用于所述第二信关站基于所述卫星链路，通过相应的第二网络切片将与所述各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中所述第二网络切片与所述卫星链路一一对应；以及

第三数据传输模块，用于所述第二基站通过所述第二网络切片将与所述各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，装置还包括：

第一网络日志生成模块，用于所述第一信关站基于向所述第二信关站发送的数据，生成相应的第一网络日志；

第二网络日志生成模块，用于所述第二信关站基于接收到的与所述各个第一设备对应的数据，生成相应的第二网络日志；

网络日志发送模块，用于所述第一信关站按照预定的监控周期，并通过卫星监测链路，向所述第二信关站发送第一网络日志；以及

监控模块，用于所述第二信关站基于接收到的第一网络日志，和所生成的第二网络日志，对数据传输过程进行监控。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，装置还包括：

数据量确定模块，用于所述第二信关站基于所接收到的第一网络日志，确定在所述监控周期的目标时段内，所述第一信关站通过各个卫星链路发送的数据量；

第一数据量估计值确定模块，用于所述第二信关站将所述目标时段内，与所述各个卫星链路对应的数据量输入至数据量估计值模型，并确定所述目标时段内不合格的数据量估计值；

第一数据量误差值确定模块，用于所述第二信关站基于所述目标时段内不合格的数据量估计值，和所述目标时段内不合格的数据量实际值，并确定第一数据量误差值；以及

判定模块，用于所述第二信关站基于所述第一数据量误差值，判定所述各个卫星链路是否存在问题。

10.一种基于星地融合的网络切片管理装置，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：

多个第一设备通过相应的第一网络切片向第一信关站发送数据传输请求；

第一信关站响应于与所述多个第一设备对应的数据传输请求，并通过相应的第一网络切片接收与各个第一设备对应的数据；

第一信关站基于与所述数据对应的第一网络切片，利用相应的卫星链路将数据传输至第二信关站，其中所述第一网络切片与所述卫星链路一一对应；

第二信关站基于所述卫星链路，通过相应的第二网络切片将与所述各个第一设备对应的数据传输至第二基站，其中所述第二网络切片与所述卫星链路一一对应；以及

第二基站通过所述第二网络切片将与所述各个第一设备对应的数据传输至相应的第二设备。