一种任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构及方法

    公开(公告)号:CN107682068B

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN201710793626.6

    申请日:2017-09-06

    IPC分类号: H04B7/185 H04L12/24

    摘要: 本发明属于空间信息技术领域,公开了一种任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构及方法,将多个不共享的地面站的控制管理能力进行集中,在管控中心构建具有全局动态管控能力的网络重构控制器;通过任务管控中心、地面控制链路以及空中控制链路的有效协作,构建可重构的资源管理架构;控制命令则由重构控制器实时产生,并通过光纤链路和星地链路传递至switch。应用层获得各种任务输入,实现任务的产生;控制层,实现全网任务的统一规划,资源的统一调度;资源层利用资源虚拟化技术,形成资源池,同时提供传输通道。本发明为未来基于任务驱动的空间信息网络提供理论支撑和技术保障,对未来空间信息网络的研究和发展起到引领和推动作用。

    一种基于断续服务能力模型的单卫星链路性能分析方法

    公开(公告)号:CN108390737B

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN201810091587.X

    申请日:2018-01-30

    IPC分类号: H04B17/40

    摘要: 本发明属于监视装置及测试装置技术领域,公开了一种基于断续服务能力模型的单卫星链路性能分析方法,通过将卫星链路的工作期与休假期分离,分别计算在卫星链路工作期和休假期的瞬态队列长度分布,通过时间平均得到全局的平均队列长度、平均数据包时延的大小。通过数值分析比较结果可知,本发明的分析结果同其它分析方法得到的结果相比,精确性明显提高,分析结果和仿真结果更加契合。此外,计算出的稳态性能参数和瞬态性能参数都是网络性能分析中很重要的量。本发明构建了更加贴合实际卫星数据传输过程的独立于队列状态的服务模式,提高了分析结果的准确性,使得本发明能够更加有效地运用于单卫星链路性能分析场景。

    面向混合任务的在线中继卫星系统通信资源分配方法

    公开(公告)号:CN108832993B

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN201810649819.9

    申请日:2018-06-22

    IPC分类号: H04B7/185 H04B17/382

    摘要: 本发明公开了一种面向混合任务的在线中继卫星系统通信资源分配方法,主要解决现有技术不能动态分配中继卫星系统通信资源问题。其实现过程为:中继卫星系统实时获取任务请求,通过多天线异步调度机制为每根天线独立地分配规划周期实现资源的动态更新以捕捉任务的突发性。而且,在每个规划周期内,通过构造通信资源冲突图以刻画中继卫星系统的通信资源冲突性,并通过求解通信资源冲突图的最大独立集生成通信资源分配方案,按照此方案对中继卫星系统的通信资源进行分配。本发明通过多天线异步调度机制,提高了对混合任务的编排效率,通过使用通信资源冲突图表征通信资源间的冲突性,降低了通信资源分配的复杂性,提高了通信资源的利用率。

    基于优化权重的空间信息网络中继卫星天线调度方法

    公开(公告)号:CN108494470B

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN201810113806.X

    申请日:2018-02-05

    摘要: 本发明公开了一种基于优化权重的空间信息网络中继卫星天线调度方法,主要解决现有技术未考虑中继卫星天线转动时间导致吞吐量低的问题,其方案是:将业务数据、用户卫星和中继卫星天线分别视为用户、队列和服务员,计算队列的平均忙期,以构建网络约束条件和最大化网络吞吐量目标函数,并迭代优化队列长度、天线转动时间和剩余服务时间的权重参数,使得网络吞吐量达到最优;此外,本发明的优化过程与数据业务的到达率相互独立,在优化网络吞吐量的过程中无需知道任何有关数据业务到达率的先验知识,从而能够比较容易地运用于实际系统;仿真结果显示,本发明得到的网络吞吐量和总调度次数均优于现有的调度算法,可用于航天卫星资源分配。

    基于时变图的空间信息网络资源表征方法

    公开(公告)号:CN106100718B

    公开(公告)日:2018-11-16

    申请号:CN201610367839.8

    申请日:2016-05-30

    IPC分类号: H04B7/185

    摘要: 本发明公开了一种基于时变图的空间信息网络资源管理方法,其实现过程为:初始化待表征空间信息网络的卫星、地面站、待观测目标节点的集合;将待表征空间信息网络的规划周期划分为M个等长的时间间隔;根据星历表中星体的运动轨迹,计算观测目标是否在观测卫星的观测范围内及中继卫星和地面站是否在观测卫星的通信范围内,得到观测卫星、中继卫星、地面站和观测目标两两之间的可见情况;最后,根据网络中的节点集合和可见情况构造资源时变图表征空间信息网络的观测、存储、传输资源。本发明使用资源时变图表征网络中资源的时变性与相关性,显著降低了空间信息网络中资源管理的复杂度,可用于空间信息网络观测、存储、传输资源的分析和管理。

    面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法

    公开(公告)号:CN107864007B

    公开(公告)日:2020-09-08

    申请号:CN201711068951.2

    申请日:2017-11-03

    IPC分类号: H04B7/185

    摘要: 本发明公开了一种面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法,解决了多星多地面站资源协同规划问题,其实现过程为:地面控制中心通过获取地面站和卫星信息分别构建资源关系图、通信资源无冲突图和通信资源冲突图生成卫星卸载方案;以目标区域信息和卫星星历算出卫星访问区域目标,从卫星卸载方案中提取所有可能的可行卫星卸载方案;针对每种可行卫星卸载方案构建加权有向图,遍历所有加权有向图,使用标号算法和定义的加法找出覆盖率大和跳数少的路径生成总体卸载方案并上注测控指令。本发明提高了资源利用率和任务规划效率,降低了资源管理的复杂性,可用于对地观测卫星系统的资源管理。

    基于资源移动性的空间信息网络资源互换方法

    公开(公告)号:CN107342807B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201710543990.7

    申请日:2017-07-05

    IPC分类号: H04B7/185

    摘要: 本发明公开了一种基于资源移动性的空间信息网络资源互换方法,主要解决现有技术中难以充分利用空间信息网络资源移动性去协同多维资源完成任务的问题,其实现方案为:初始化空间信息网络参数;根据初始化参数构建资源关系演进图;在资源关系演进图上定义单一资源及资源组合的服务能力度量;根据任务需求以及当前网络资源状态,在资源关系演进图的基础上构建基于权重资源的等效资源组合寻找图;在基于权重资源的等效资源组合寻找图上利用最短路径算法寻找完成任务的最佳资源组合。本发明通过充分利用资源移动性实现资源互换提升了资源利用率,提高了网络任务完成率,可用于空间信息网络中移动资源的高效利用。

    面向混合任务的在线中继卫星系统通信资源分配方法

    公开(公告)号:CN108832993A

    公开(公告)日:2018-11-16

    申请号:CN201810649819.9

    申请日:2018-06-22

    IPC分类号: H04B7/185 H04B17/382

    摘要: 本发明公开了一种面向混合任务的在线中继卫星系统通信资源分配方法,主要解决现有技术不能动态分配中继卫星系统通信资源问题。其实现过程为:中继卫星系统实时获取任务请求,通过多天线异步调度机制为每根天线独立地分配规划周期实现资源的动态更新以捕捉任务的突发性。而且,在每个规划周期内,通过构造通信资源冲突图以刻画中继卫星系统的通信资源冲突性,并通过求解通信资源冲突图的最大独立集生成通信资源分配方案,按照此方案对中继卫星系统的通信资源进行分配。本发明通过多天线异步调度机制,提高了对混合任务的编排效率,通过使用通信资源冲突图表征通信资源间的冲突性,降低了通信资源分配的复杂性,提高了通信资源的利用率。