CN119472447A 基于逻辑建模的高轨卫星网络动态优化方法及sdn控制器 （成都星联芯通科技有限公司）

基于逻辑建模的高轨卫星网络动态优化方本发明提供的基于逻辑建模的高轨卫星网络动态优化方法及SDN控制器，包括依据高轨卫资源调整控制指令转换成可操作命令并下发给行收集各物理设备和各卫星链路的实时状态数资源的动态调整和闭环优化，提升网络的灵活2依据高轨卫星网络中物理设备和卫星链路的属性信息，构建收集各物理设备和各卫星链路的实时状态数据，并基辑模型的拓扑结构以及预设的业务优先级生成资源调整将所述资源调整控制指令转换成可操作命令并下发给所监测所述物理设备的执行结果，并返回执行收集各物理设备和各获取各虚拟节点之间的链路状态数据，并基于所述链路状态数基于所述最优可用路径生成路径切换控制指令，以指示将所述某获取所述高轨卫星网络中各业务类型的当前带宽占用率，并检测若检测到某种业务的所述当前带宽占用率接近或超过所述4.根据权利要求1_3任一项所述的基于逻辑建模的高轨卫星网络动态优化方法，其特基于所述历史流量数据和所述实时流量数据识别所述高轨卫星构建预测模型，通过所述预测模型来根据所述流量基于预测出的所述未来资源需求量设置一个预分配的带宽资源3将各物理设备转换为虚拟节点，基于各物理设备之间的连接关系基于全部所述虚拟节点和各虚拟节点之间的所述逻辑链路构建所其中，每个所述虚拟节点包含所述物理设备的属性信息；将所述各物理设备和各卫星链路的物理资源虚拟化为所述逻辑模型基于所述各虚拟节点之间的链路状态数据，预先计算预设的关键虚拟逻按照预设的检测周期检测所述关键虚拟逻辑若存在，控制将所述关键虚拟逻辑链路对应的所述卫星链路切所述虚拟网络节点模块，用于依据高轨卫星网络中物理设备和卫星链路的属性信息，所述虚拟网络节点模块，还用于收集各物理设备和各卫星链路的实时状所述拓扑管理模块，用于向所述资源调整模块提供所述逻辑所述资源调整模块，用于当确定存在资源调整需求，基于所述逻辑模所述虚拟网络节点模块，还用于将所述资源调整控制指令转换成所述流量监控模块，用于获取各虚拟节点之间的链路状态数据，并所述资源调整模块，用于通过所述路径优化单元根据所述拓扑结据计算出多条可用路径，并根据每条可用路径的负载信息和/或健康度评分选出最优可用4所述流量监控模块，还用于获取所述高轨卫星网络中各业务类型的当前带宽占用率，所述资源调整模块，用于通过所述带宽管理单元根据预设的所述业务5[0004]对于图1所示的高轨卫星网络，通常是采用的是工程人员手动配置网络拓扑和链6[0007]本发明实施例提供的基于逻辑建模的高轨卫星网络动态优化方法及SDN控制器，备和卫星链路的属性信息构建逻辑模型，实现了对高轨卫星网络的精确映射和虚拟化表图2为本发明实施例提供的基于逻辑建模的高轨卫星网络动态优化方法的示意性7此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配依据SDN控制器下发的指令来执行数据包的转发和路由操作。数据平面的核心职能是处理8卫星网络中的各物理设备被虚拟化后的虚拟节点及设备之间的卫星链路抽象成的虚拟逻星链路对应的逻辑链路的延迟属性，确保逻辑模型能够实时反映物理网络的状态变化。再比如，如果一个地面站的温度超过了正常运行范围，系统会更新该地面站在逻辑模型中的9型的拓扑结构以及预设的业务优先级生成资源调204又可以被划分为路径优化单元2041和带宽管理单元器20可以与网管一同部署在同一台主站服务器上，但它们分别运行在不同的虚拟机环境[0038]策略管理模块201的功能是依据上层应用的具体需求和业务优先级标准，制定并然后把业务策略需求传递给策略管理模块201。策略管理模块201可以根据应用层的需求，[0039]流量监控模块202的功能是实时监控高轨卫星网络中的流量信息，追踪链路负载[0040]拓扑管理模块203的功能是管理逻辑模型的拓扑结构，动态更新各虚拟节点和虚[0041]资源调整模块204中包括路径优化单元2041和带宽管理单元2042。路径优化单元[0042]路径优化单元2041可以利用拓扑管理模块203提供的全局拓扑视图以及流量监控[0044]虚拟网络节点模块206的功能是将物理设备和卫星链路分别抽象为虚拟节点和虚接口从状态信息池中获取卫星链路和物理设备各自的资源信息虚拟网络节点模块206为拓扑管理模块203提供逻辑模型的拓扑和实时更新的节虚拟网络节点模块206为路径优化单元2041提供链路健康状态、延迟和带宽等属块206还向路径优化单元2041提供链路和节点的带宽占用情况，以便带宽管理单元能够实虚拟网络节点模块206将物理卫星网络中的链路状态和负载信息传递给流量监控[0049]基于图4以及上述功能介绍，再次介绍本发明实施例提供的步骤S201至步骤S205网络节点模块206将各物理设备转换为虚拟节点，基于各物理设备之间的连接关系构建各虚拟节点之间的逻辑链路；基于全部虚拟节点和各虚拟节点之间的逻辑链路构建逻辑模象为该虚拟逻辑链路的逻辑属性信息，这些逻辑属性信息描述了网络资源的能力和限制，[0055]下面本发明实施例将结合图4介绍上述提及的支持资源动态调整和支持路径优化通知路径优化单元2041进行路径切换，路径优化单元2041根据拓扑视图和链路状态数据些可用路径绕过异常的链路A，路径优化单元2041结合每条可用路径的负载信息和健康度上。[0068]通过上述步骤a1至a5，SDN控制器20可以通过逻辑模型获取高轨卫星网络中所有206还可以通过南向接口获取物理设备和卫星链路的执行结果，以确定该执行结果是否满[0071]在本发明的一个实施例中，SDN控制器20还可以在空闲带宽资源充足时自动恢复在本发明实施例中，可以但不限于利用机器学习或统计方法构建一个预测模型，该模型能够根据已识别的流量特性和当前的流量数据来预测未来某个时间段内的资源需单元2042构建了一个预测模型，该模型能够预测未来一周内每天上午9点到11点的视频会关键虚拟逻辑链路对应的所述卫星链路切换为所述备用虚拟逻辑链路对应的本发明实施例中，通过SDN控制器的集中管理，结合逻辑模型提供的抽象网络视本发明实施例中的SDN控制器可以无缝地跨越不同类型的网络(如卫星网络和地路优化，还是业务优先级调度，SDN控制器都能根据网络实时状态和业务需求自动完成调本发明实施例通过SDN控制器对高轨卫星网络链路进行动态管理和实时逻辑建虚拟网络节点模块206，用于依据高轨卫星网络中物理设备和卫星链路的属性信虚拟网络节点模块206，还用于将资源调整控制指令转换成可操作命令并下发给源调整模块204可以协同的执行图2中的各个步骤以实检测到某种业务的当前带宽占用率接近或超过网络总带宽容量，则通知资源调整模块204元2042基于历史流量数据和实时流量数据识别高轨卫星网络的流量特性；构建预测模型，[0096]在可选的实施方式中，虚拟网络节点模块206具体用于将各物理设备转换为虚拟[0097]在可选的实施方式中，资源调整模块204还用于通过路径优化单元2041基于所述各虚拟节点之间的链路状态数据，预先计算预设的关键虚拟逻辑链路的备用虚拟逻辑链调整模块204还用于控制将所述关键虚拟逻辑链路对应的所述卫星链路切换为所述备用虚501、处理器502和通信接口503相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture，EISA)总线等。(Harddiskdrive，HDD)或固态硬盘(SolId_Statedrive，SSD)等，还可以是易失性存储器使得计算机执