支持差异化服务的航空信息网络切片策略

作者： 宋鑫康   赵尚弘   王翔   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群   资源聚类   网络功能虚拟化   网络切片   差异化服务  

描述： 针对航空集群各作战任务对网络性能需求的差异，研究了灵活耦合任务需求的航空信息网络切片问题。按照任务特性定义网络切片类型及性能特征，以任务资源需求为约束构建切片性能最优化整数规划模型，将网络切片构建问题分解为平台资源聚类和链路资源聚类2个步骤，提出了基于粒子群的平台资源聚类算法和基于感知节点的链路资源聚类算法。平台资源聚类阶段通过基于聚类因子排序的粒子群聚类算法进行迭代求解；链路资源聚类阶段，以各网络切片性能和链路负载率为优化目标，在平台资源聚类的基础上完成链路资源聚类。研究结果表明：所提算法构建的航空信息网络切片可满足不同任务对平台资源以及网络传输能力的需求，平台资源利用率和链路负载率显著改善。

航空信息网络服务功能链协同构建与映射策略

作者： 宋鑫康   赵尚弘   王翔   郝少伟   来源： 系统工程与电子技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 蚁群算法   航空信息网络   网络功能虚拟化   虚拟网络功能   服务功能链  

描述： 针对任务时延敏感、资源承载有限的航空信息网络作战任务高效部署问题，提出一种基于网络功能虚拟化的服务功能链协同构建和映射策略。该策略以平台和链路负载率为参考，在确定服务功能所映射平台基础上，通过服务链构建方案与网络资源状况相协调，获得最佳服务链构建方案，分别通过改进蚁群算法和广度优先搜索算法获得映射和构建结果。研究结果表明，所提策略在时间复杂度较低条件下可有效提高任务请求接受率，缩短任务平均等待时间，在满足更多任务需求的同时保证任务的快速响应。

基于SDN/NFV的航空信息网络架构

作者： 宋鑫康   王翔   付皓通   赵尚弘   来源： 天地一体化信息网络 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群   网络服务   软件定义网络   网络功能虚拟化  

描述： 航空信息网络作为集群作战效能涌现的关键支撑,其设计架构将影响航空领域作战模式。基于航空集群未来作战需求,介绍传统航空信息网络存在的不足,分析SDN/NFV的技术特点,在此基础上将SDN/NFV技术与航空信息网络相结合,提出基于SDN/NFV的航空信息网络架构,并简要阐述其组成部分;总结基于SDN/NFV的航空信息网络架构的未来研究方向和挑战。对建立航空信息网络高效信息交互和资源的细粒度聚合能力进行探索,为未来航空信息网络的发展提供参考。

支持差异化服务的航空信息网络切片策略

作者： 宋鑫康   赵尚弘   王翔   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空集群   资源聚类   网络功能虚拟化   网络切片   差异化服务  

描述： 针对航空集群各作战任务对网络性能需求的差异，研究了灵活耦合任务需求的航空信息网络切片问题。按照任务特性定义网络切片类型及性能特征，以任务资源需求为约束构建切片性能最优化整数规划模型，将网络切片构建问题分解为平台资源聚类和链路资源聚类2个步骤，提出了基于粒子群的平台资源聚类算法和基于感知节点的链路资源聚类算法。平台资源聚类阶段通过基于聚类因子排序的粒子群聚类算法进行迭代求解；链路资源聚类阶段，以各网络切片性能和链路负载率为优化目标，在平台资源聚类的基础上完成链路资源聚类。研究结果表明：所提算法构建的航空信息网络切片可满足不同任务对平台资源以及网络传输能力的需求，平台资源利用率和链路负载率显著改善。

面向大规模航空集群组网的控制器部署方法

作者： 付皓通   王翔   赵尚弘   宋鑫康   薛凤凤   来源： 空军工程大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： Pareto前沿   航空集群网络   软件定义网络   多目标优化   控制器部署  

描述： 软件定义网络（SDN）使得控制平面与数据平面解耦，可用来优化航空集群网络体系结构。针对航空集群网络大规模组网需求，设计了一种面向大规模航空集群网络的控制器部署优化算法，将多控制器部署转化为集群划分和子群部署两个阶段，首先基于负载均衡将集群划分为不同子群，然后以全网性能最优为目标于各子群内进行多目标寻优，获得Pareto前沿解。仿真实验评估了所提算法在负载均衡指数、全网平均传播时延、平均失连概率等方面的性能。实验结果表明：与现有算法相比，所提算法有效地提升了全网性能，同时具有较低的时间复杂度，适用于解决大规模动态场景下的航空集群网络控制器部署问题。

基于网络分域的航空信息网络控制器部署方法

作者： 付皓通   王翔   赵尚弘   宋鑫康   薛凤凤   来源： 空军工程大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 网络分域   软件定义网络   航空信息网络   控制器部署   网络资源管控  

描述： 利用SDN的技术优势，可建立航空信息网络平台集中管控与资源统一调度的能力，显著提升网络管理能力与任务服务水平。为构建SDN范式的航空信息网络，首先需要解决控制节点的部署问题。结合航空场景特点，提出一种网络划分与区域部署的控制器部署方法，首先依据网络关键性能指标实现网络的快速划分，接下来基于可靠性最大化在网络中部署控制器。仿真结果表明：所提算法具有较低的计算复杂度，并对平均请求时延、负载均衡指数、网络部署成本及可靠性等指标具有较好的优化性能，适用于解决航空场景下的控制器部署问题。

基于网络分域的航空信息网络控制器部署方法

作者： 付皓通   王翔   赵尚弘   宋鑫康   薛凤凤   来源： 空军工程大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 网络分域   软件定义网络   航空信息网络   控制器部署   网络资源管控  

描述： 利用SDN的技术优势，可建立航空信息网络平台集中管控与资源统一调度的能力，显著提升网络管理能力与任务服务水平。为构建SDN范式的航空信息网络，首先需要解决控制节点的部署问题。结合航空场景特点，提出一种网络划分与区域部署的控制器部署方法，首先依据网络关键性能指标实现网络的快速划分，接下来基于可靠性最大化在网络中部署控制器。仿真结果表明：所提算法具有较低的计算复杂度，并对平均请求时延、负载均衡指数、网络部署成本及可靠性等指标具有较好的优化性能，适用于解决航空场景下的控制器部署问题。