一种联合分簇和三维轨迹规划的大规模无人机群数据收集方法

    公开(公告)号:CN113055826A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110268939.6

    申请日:2021-03-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明属于无线传感器网络技术领域,具体涉及一种联合分簇和三维轨迹规划的大规模无人机群数据收集方法,根据地理位置,每个区域对应一个无人机群,我们在每个区域选择一个Super‑CH来收集该区域的所有数据,轮渡无人机只需要从几架Super‑CH无人机上收集数据。首先通过优化传输时延确定CH的数量,然后应用改进的k‑means算法在每个区域的节点中选择相应的簇头CH和唯一的Super‑CH。随后,我们提出了一种基于BCD的迭代方法来设计轮渡无人机的最优三维轨迹,从而使其完成Super‑CH数据收集的时间最小化。

    一种基于星地融合网络的绿色云边协同计算卸载方法

    公开(公告)号:CN114051254B

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202111312119.9

    申请日:2021-11-08

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于星地融合网络的绿色云边协同计算卸载方法,基于星地融合网络,所述星地融合网络由低轨卫星组网与传统地面网络构成;地面网络包含TSC和LSC两种基站;每一个LSC旁部署有MEC服务器;步骤如下:1)以最小化星地融合网络的能耗为优化目标,结合服务质量要求,建立目标优化问题;对原问题进行数学分析,分解为优化变量分别为二元变量和连续变量的两个子问题;2)将大尺度衰落、用户任务到达速率、天线增益等环境参数输入深度神经网络,求解出用户接入选择x和基站卸载选择β;生成多对(x,β);将多对(x,β)代入第二个子问题,利用连续凸近似算法求解出对应的能耗;将最小的能耗对应的一组(x,β)加入深度神经网络的训练集;经多次迭代训练神经网络参数直至收敛。

    一种以业务为中心的超密集低轨卫星海上互联网接入切换方法与系统

    公开(公告)号:CN117856875A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202410220386.0

    申请日:2024-02-28

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种以业务为中心的超密集低轨卫星海上互联网接入切换方法与系统,包括:定义船舶与LEO卫星之间的系统模型;面向不同海上互联网业务的通信需求,定义船舶与LEO卫星接入资源分配问题的决策变量、目标函数及约束条件;将问题建模为一个马尔科夫决策过程,定义状态、动作,并设计合理的奖励函数以同时满足不同业务的需求;搭建海上卫星网络环境并设置训练参数,进行基于竞争‑双重深度Q网络的强化学习训练;在真实的海上卫星网络中,部署强化学习模型训练,每个时隙由控制器收集状态信息并发送至船舶,船舶基于模型进行接入资源分配决策并根据奖励和下一时隙状态进行模型更新。本发明能够实现大规模且高动态的节点的接入与资源分配。

    一种面向超大规模低轨卫星星座的分布式路由管理方法

    公开(公告)号:CN113141622B

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202110478577.3

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向超大规模低轨卫星星座的分布式路由管理方法,首先搭建卫星场景;根据Walker星座构型计算卫星网络的拓扑结构,采用量化方式划分星间链路的长度区间,根据侧向长度变化规律,建立侧向转发优先对照表;采用二维网格传输路径,从最小跳数路径集合中找出传输距离最短的路径;根据目标地址和源节点地址,确定数据包的转发方向;当探测到节点卫星故障时,泛洪故障信息,卫星节点根据收到的信息完成故障区域的构建并处理转发至本节点的数据包;本发明提供了一种故障管理策略,卫星节点发生故障时,能快速反应并形成故障区域,及时做出应对策略,可以以较低的运行复杂度实现星间数据的传输,同时保证网络服务的鲁棒性和可靠性。

    一种软件定义的异构车联网接入管理与优化方法

    公开(公告)号:CN111601278B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202010363894.6

    申请日:2020-04-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种软件定义的异构车联网接入管理与优化方法,包括以下步骤:步骤1:设计基于SDN的车辆通信网络架构,实现对车辆网络的全局管理;步骤2:在数据平面上设立本地数据库,收集车辆信息,并存储由控制平面下发的管理策略;步骤3:收集的车辆数据上传到控制平面,在控制平面上进行车辆网络性能指标的计算;步骤4:确定各性能指标的权重以及效益函数,最终通过进化博弈方法确定接入网络模式的选择,并下发到数据平面的车辆上。本发明的软件定义的异构车联网接入管理与优化方法基于不同的业务需要,灵活选用车辆接入模式,使车辆异构网络的网络服务质量根据所需业务的要求实现优化,极大地提高网络性能,改善车辆通信网络服务质量。

    一种联合分簇和三维轨迹规划的大规模无人机群数据收集方法

    公开(公告)号:CN113055826B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202110268939.6

    申请日:2021-03-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明属于无线传感器网络技术领域,具体涉及一种联合分簇和三维轨迹规划的大规模无人机群数据收集方法,根据地理位置,每个区域对应一个无人机群,我们在每个区域选择一个Super‑CH来收集该区域的所有数据,轮渡无人机只需要从几架Super‑CH无人机上收集数据。首先通过优化传输时延确定CH的数量,然后应用改进的k‑means算法在每个区域的节点中选择相应的簇头CH和唯一的Super‑CH。随后,我们提出了一种基于BCD的迭代方法来设计轮渡无人机的最优三维轨迹,从而使其完成Super‑CH数据收集的时间最小化。

    一种基于星地融合网络的绿色云边协同计算卸载方法

    公开(公告)号:CN114051254A

    公开(公告)日:2022-02-15

    申请号:CN202111312119.9

    申请日:2021-11-08

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于星地融合网络的绿色云边协同计算卸载方法,基于星地融合网络,所述星地融合网络由低轨卫星组网与传统地面网络构成;地面网络包含TSC和LSC两种基站;每一个LSC旁部署有MEC服务器;步骤如下:1)以最小化星地融合网络的能耗为优化目标,结合服务质量要求,建立目标优化问题;对原问题进行数学分析,分解为优化变量分别为二元变量和连续变量的两个子问题;2)将大尺度衰落、用户任务到达速率、天线增益等环境参数输入深度神经网络,求解出用户接入选择x和基站卸载选择β;生成多对(x,β);将多对(x,β)代入第二个子问题,利用连续凸近似算法求解出对应的能耗;将最小的能耗对应的一组(x,β)加入深度神经网络的训练集;经多次迭代训练神经网络参数直至收敛。

    一种双层递阶的巨型星座故障管理与响应方法

    公开(公告)号:CN114050858A

    公开(公告)日:2022-02-15

    申请号:CN202111245209.0

    申请日:2021-10-26

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种双层递阶的巨型星座故障管理与响应方法,S1、基于双层递阶巨型星座网络管理方法,超大规模低轨卫星向上进行故障状态共享。所述双层递阶网络管理方法包括:双层递阶网络管理包括分组管理和分簇管理,MEO作为组管理者管理组内LEO,分组内根据相应的分簇原则进行分簇,选择一颗簇首卫星节点作为此分簇的管理者,管理簇内LEO,各个簇首与相应的组管理者MEO构建通信链路;S2、分别实现两种故障响应机制,通过实现周期性信息采集的故障响应机制应对节点通信故障;通过实现触发式信息更新的故障响应机制应对节点状态故障;所述通信故障是链路故障、通信设备故障;S3、建立巨型星座系统故障信息数据库,以进行故障数据库匹配。

    一种面向超大规模低轨卫星星座的分布式路由管理方法

    公开(公告)号:CN113141622A

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202110478577.3

    申请日:2021-04-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向超大规模低轨卫星星座的分布式路由管理方法,首先搭建卫星场景;根据Walker星座构型计算卫星网络的拓扑结构,采用量化方式划分星间链路的长度区间,根据侧向长度变化规律,建立侧向转发优先对照表;采用二维网格传输路径,从最小跳数路径集合中找出传输距离最短的路径;根据目标地址和源节点地址,确定数据包的转发方向;当探测到节点卫星故障时,泛洪故障信息,卫星节点根据收到的信息完成故障区域的构建并处理转发至本节点的数据包;本发明提供了一种故障管理策略,卫星节点发生故障时,能快速反应并形成故障区域,及时做出应对策略,可以以较低的运行复杂度实现星间数据的传输,同时保证网络服务的鲁棒性和可靠性。

    一种超大规模低轨卫星网络运维及资源管控方法

    公开(公告)号:CN112953625A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110456288.3

    申请日:2021-04-26

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种超大规模低轨卫星网络运维及资源管控方法,首先MEO卫星收集LEO卫星上报的地理位置信息;接着MEO卫星根据LEO卫星的地理位置,对超大规模LEO卫星网络进行分层管理;所述分层管理模式包括分组管理和分簇管理;每个LEO分组的所有簇头作为LEO‑MEO通信头节点,每个分组的LEO‑MEO通信头节点与对应的MEO通过层间链路IOL建立连接;LEO簇成员周期性地将自己的状态信息上报给对应的簇头LEO卫星,MEO卫星进行汇总;相比现有的卫星网络运维方法,本发明可以实现超大规模星座系统的轻量级快速控制,可以达到分钟级的运维响应速度,可以提升周期性状态信息收集效率,确保网络服务的连续性和一致性。

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