[發明專利]基于服務功能鏈的低軌衛星網絡業務傳輸方法與系統

在審

• 申請號: 202310074498.5
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116318330A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 周海波;秦小寒;馬婷;張欣;劉曉宇
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;G06N5/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

1.一種基于服務功能鏈的低軌衛星網絡業務傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：引入功能服務鏈SFC表示超密集低軌衛星-地面一體化網絡UD-LTIN的業務模型，定義業務的端到端傳遞時延，包括傳播時延、傳輸時延和處理時延，其中傳輸時延、處理時延分別與衛星、鏈路所服務的SFC數量有關；

步驟2：將一體化網絡中的多業務傳輸問題建模為一個非合作博弈，以最小化每個業務的端到端傳遞時延；

步驟3：基于最佳響應BR算法或自適應博弈AP算法求解得到博弈的均衡解，進而得到各業務的路徑決策集。

2.根據權利要求1所述的一種基于服務功能鏈的低軌衛星網絡業務傳輸方法，其特征在于,引入SFC表示某一項業務，SFC由一系列NF實例根據業務需求連接而成，采用NF來處理業務數據；通過SFC嵌入，業務數據從一個NF實例傳遞到下一個NF實例，從而決定由源端到目的端的數據流路徑，保證業務的交付；將第i個SFC看作用戶i，其嵌入策略也即路徑選擇決策為其中a_i0表示收集用戶i數據的源衛星；a_ij表示被用戶i選擇承載其NF的衛星，j＝1,…,|F_i|；|F_i|表示用戶i的NF數量；表示接收用戶i數據的終點地面站。

3.根據權利要求2所述的一種基于服務功能鏈的低軌衛星網絡業務傳輸方法,其特征在于,衛星s服務第i個SFC所需要的處理時延為ρ(s)＝ρ_sδ_i|Υ_s|，其中ρ_s表示衛星s處理一信息比特所需要的時間，δ_i表示第i個SFC的數據量，|Υ_s|表示選擇衛星s承載NF的SFC數量；第i個SFC經鏈路l的數據傳輸時延為其中|Ψ_l|為選擇鏈路l傳輸數據的SFC數量，B_l為鏈路l的帶寬；鏈路l的傳播時延為其中∈_l表示鏈路l的距離，ν為信號傳播速率。

4.根據權利要求3所述的一種基于服務功能鏈的低軌衛星網絡業務傳輸方法,其特征在于,第i個SFC完成其NF所經歷的傳遞時延是總鏈路傳輸時延、總處理時延以及總傳播時延的總和：a_-i表示除了第i個SFC之外所有SFC的路徑選擇決策集合，總處理時延為總傳輸時延為總傳播時延為表示所有選擇衛星s承載NF的SFC集合，表示鏈路l的傳輸速率。

5.根據權利要求1所述的一種基于服務功能鏈的低軌衛星網絡業務傳輸方法，其特征在于,基于最佳響應BR算法求解得到博弈的均衡解的步驟包括：

1.1)初始化迭代輪次r＝1，用戶集中的每個用戶i在其策略集A_i中隨機選取一個策略作為其初始決策并執行；

1.2)對于用戶集中的用戶i，更新迭代輪次r＝r+1；

1.3)在新的輪次中，除用戶i之外的其他用戶的策略和上一輪保持一致，而用戶i在當前策略組合下選擇使得自己端到端時延最小的最優決策，在此設定下，所有用戶執行當前決策；

1.4)在用戶集中選擇不同的用戶，并重復1.2)-1.3)直至所有用戶完成一次策略更新過程。