一种链路层的资源管理方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种链路层的资源管理方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、网络切片技术实质上是对物理网络进行分割，形成若干逻辑上独立的虚拟网络，这些虚拟网络即是网络切片，每个网络切片都可以根据服务需求如质量要求、延迟、吞吐量等指标进行定制化配置和优化。

2、相关技术中的网络切片是基于地面网络配置的，且是端到端的，即从物理层、数据链路层、网络层到应用层所涉及的网络资源耦合在一起来为用户提供服务。由于地面网络比较固定，网络资源也比较稳定，所以网络切片所对应的网络资源基本也相对固定。然而，卫星网络的动态性和时变性决定了卫星网络能提供的网络资源是动态变化的，很难保证为一个网络切片提供相对固定的网络资源，这导致相关技术中端到端的网络切片技术难以适用于卫星网络。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种链路层的资源管理方法、装置、电子设备及存储介质，用以提供一种卫星网络中链路层的资源管理方案。

2、第一方面，本技术实施例提供一种链路层的资源管理方法，包括：

3、当满足卫星网络的链路层的资源分配条件时，预测所述链路层的状态和至少一个链路层切片的需求，所述状态至少包括多条链路的可用资源大小；

4、基于所述多条链路的可用资源大小和所述至少一个链路层切片的需求，将所述多条链路的可用资源分配给所述至少一个链路层切片；

5、基于所述至少一个链路层切片分配的可用资源，通过所述多条链路对所述至少一个链路层切片对应的数据包进行调度。

6、在一些实施例中，预测所述链路层的状态，包括：

7、将所述链路层的至少一种信息输入到用于评估所述链路层的状态的第一预测模型中，得到所述链路层的状态，所述至少一种信息包括：空间环境信息、物理链路信息和星历信息。

8、在一些实施例中，预测所述至少一个链路层切片的需求，包括：

9、将所述至少一个链路层切片的至少一种信息输入到用于评估链路层切片的需求的第二预测模型中，得到所述至少一个链路层切片的需求，所述至少一种信息包括网络流量信息。

10、在一些实施例中，基于所述多条链路的可用资源大小和所述至少一个链路层切片的需求，将所述多条链路的可用资源分配给所述至少一个链路层切片，包括：

11、使用从资源分配策略集中选定的资源分配策略，将所述多条链路的可用资源分配给所述至少一个链路层切片。

12、在一些实施例中，所述资源分配策略集中包括优先级分配策略，公平分配策略和混合分配策略，其中，所述优先级分配策略是指按照各链路层切片的优先级从高到低的顺序进行分配，所述公平分配策略是指按照各链路层切片的分配顺序随机的方式进行分配，所述混合分配策略是指先对有优先级的各链路层切片按照优先级从高到低的顺序进行分配，再对没有优先级的各链路层切片按照分配顺序随机的方式进行分配。

13、在一些实施例中，基于所述至少一个链路层切片分配的可用资源，通过所述多条链路对所述至少一个链路层切片对应的数据包进行调度，包括：

14、当一条链路的可用资源分配给至少两个链路层切片时，基于所述至少两个链路层切片分配的可用资源和从调度策略集中选定的数据包间的调度策略，将所述至少两个链路层切片对应的数据包加入到所述链路的数据包队列中；

15、从所述数据包队列中按序取出数据包加入到所述链路的传输队列中，直至所述链路的可用资源不足或所述数据包队列为空为止，所述传输队列能存放的数据包的总大小小于所述数据包队列能存放的数据包的总大小。

16、在一些实施例中，所述调度策略集中包括优先级调度策略和公平分调度略，其中，所述优先级调度策略是指按照各链路层切片的优先级从高到低的顺序，将各链路层切片对应的数据包加入到所述数据包队列中，所述公平分调度略是指按照到达顺序从早到晚的顺序，将各链路层切片对应的数据包加入到所述数据包队列中。

17、在一些实施例中，所述状态还包括所述多条链路的传输质量，还包括：

18、基于所述多条链路的传输质量和所述至少一个链路层切片的需求，为所述至少一个链路层切片分别选择纠错码；

19、基于所述纠错码，为所述至少一个链路层切片对应的数据包进行纠错编码。

20、在一些实施例中，资源分配条件包括：资源分配周期到达或者接收到所述链路层的资源分配指令。

21、第二方面，本技术实施例提供一种链路层的资源管理装置，包括：

22、评估模块，用于当满足卫星网络的链路层的资源分配条件时，预测所述链路层的状态和至少一个链路层切片的需求，所述状态至少包括多条链路的可用资源大小；

23、分配模块，用于基于所述多条链路的可用资源大小和所述至少一个链路层切片的需求，将所述多条链路的可用资源分配给所述至少一个链路层切片；

24、调度模块，用于基于所述至少一个链路层切片分配的可用资源，通过所述多条链路对所述至少一个链路层切片对应的数据包进行调度。

25、在一些实施例中，评估模块具体用于：

26、将所述链路层的至少一种信息输入到用于评估所述链路层的状态的第一预测模型中，得到所述链路层的状态，所述至少一种信息包括：空间环境信息、物理链路信息和星历信息。

27、在一些实施例中，评估模块具体用于：

28、将所述至少一个链路层切片的至少一种信息输入到用于评估链路层切片的需求的第二预测模型中，得到所述至少一个链路层切片的需求，所述至少一种信息包括网络流量信息。

29、在一些实施例中，分配模块具体用于：

30、使用从资源分配策略集中选定的资源分配策略将所述多条链路的可用资源分配给所述至少一个链路层切片。

31、在一些实施例中，所述资源分配策略集中包括优先级分配策略，公平分配策略和混合分配策略，其中，所述优先级分配策略是指按照各链路层切片的优先级从高到低的顺序进行分配，所述公平分配策略是指按照各链路层切片的分配顺序随机的方式进行分配，所述混合分配策略是指先对有优先级的各链路层切片按照优先级从高到低的顺序进行分配，再对没有优先级的各链路层切片按照分配顺序随机的方式进行分配。

32、在一些实施例中，调度模块具体用于：

33、当一条链路的可用资源分配给至少两个链路层切片时，基于所述至少两个链路层切片分配的可用资源和从调度策略集中选定的数据包间的调度策略，将所述至少两个链路层切片对应的数据包加入到所述链路的数据包队列中；

34、从所述数据包队列中按序取出数据包加入到所述链路的传输队列中，直至所述链路的可用资源不足或所述数据包队列为空为止，所述传输队列能存放的数据包的总大小小于所述数据包队列能存放的数据包的总大小。

35、在一些实施例中，所述调度策略集中包括优先级调度策略和公平分调度略，其中，所述优先级调度策略是指按照各链路层切片的优先级从高到低的顺序，将各链路层切片对应的数据包加入到所述数据包队列中，所述公平分调度略是指按照到达顺序从早到晚的顺序，将各链路层切片对应的数据包加入到所述数据包队列中。

36、在一些实施例中，还包括纠错模块，用于：

37、基于所述多条链路的传输质量和所述至少一个链路层切片的需求，为所述至少一个链路层切片分别选择纠错码；

38、基于所述纠错码，为所述至少一个链路层切片对应的数据包进行纠错编码。

39、第三方面，本技术实施例提供一种资源管理设备，包括：

40、动态预测模块，用于当满足卫星网络的链路层的资源分配条件时，预测所述链路层的状态和至少一个链路层切片的需求，所述状态至少包括多条链路的可用资源大小；

41、资源分配模块，用于基于所述多条链路的可用资源大小和所述至少一个链路层切片的需求，将所述多条链路的可用资源分配给所述至少一个链路层切片；

42、数据包调度模块，用于基于所述至少一个链路层切片分配的可用资源，通过所述多条链路对所述至少一个链路层切片对应的数据包进行调度。

43、第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中：

44、存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，该计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述链路层的资源管理方法。

45、第五方面，本技术实施例提供一种存储介质，当所述存储介质中的计算机程序由电子设备的处理器执行时，所述电子设备能够执行上述链路层的资源管理方法。

46、本技术实施例中，当满足卫星网络的链路层的资源分配条件时，预测链路层的状态和至少一个链路层切片的需求，状态至少包括多条链路的可用资源大小，基于多条链路的可用资源大小和这至少一个链路层切片的需求，将多条链路的可用资源分配给这至少一个链路层切片，进而基于这至少一个链路层切片分配的可用资源，通过多条链路对这至少一个链路层切片对应的数据包进行调度。这样，能够动态地分配卫星网络的链路层的资源，更符合卫星网络的动态性和时变性特点，对链路层的资源分配方式更加合理。