带星间链路转发能力的卫星网络通信任务实时调度算法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61070210
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0207.计算机网络
  • 结题年份:
    2013
  • 批准年份:
    2010
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

卫星-地面站通信任务调度是卫星系统运营管理的重要任务,也是富有挑战性的难题。在二代通信卫星系统普遍采用星座网络的背景下,现在的通信任务调度模型存在诸多不足:1)通信任务的调度仅在目标星和地面站间进行,未能利用星间链路的转发能力;2)调度模型中通信任务的调度是非抢占式的,资源分配粒度过粗;3)调度周期以日为单位,调度算法以搜索算法为主,周期过长。这导致卫星系统的运营管理对地面站的依赖度高且难以满足二代卫星系统星历表更新、Rekey和自主导航等控制信息传输频繁的需求。为此,本项目提出了一种带星间链路转发能力的卫星网络通信任务调度模型,在对卫星网络通信任务调度问题的复杂性深入研究的基础上,针对性地采用半正定规划或启发策略与约束条件适当松弛相结合的思路,以期设计出实时高效的调度算法。该项研究不仅能减少卫星网络对地面站的需求,而且对提高卫星系统的稳定性、导航和定位服务的精度具有重要意义。

结项摘要

星座网络系统由于具有了星间链路,使其运行和维护的方式明显不同于传统的卫星通讯系统。如何利用星间链路的转发能力来提高系统资源的利用率是星座网络系统的核心课题。本项目围绕星座网络的实时信息调度、网关卫星选择和可靠路由等问题展开研究,并取得了系列成果。..我们建立了星座网络的实时信息调度模型,证明了星座网络实时任务调度问题是NP完全的,同时证明了周期性实时任务的调度问题是强NP完全的。设计分析了实时任务调度的启发式算法。对于周期性实时任务调度问题,我们着重研究了静态优先级调度策略。证明了不同周期任务集中,短周期优先策略是最优的静态优先级策略等结论。..网关卫星选择问题是星座网络的一个新问题。我们采用了一种受限的支配集问题对其进行建模,证明了即使每颗卫星支持的星间链路数为3时,该问题仍然是NP完全的。并进一步证明了当可见层卫星的星间链路数小于3时,该问题可以转换为一种图上的最大匹配问题,因此是多项式可解的。同时,我们设计了网关卫星选择的贪婪算法,通过最小次模覆盖定理证明了该贪婪算法是O(log|V|)近似的。..确保时限的卫星分组交换是一个经典的NP完全问题。我们研究了确保时限的加权分组调度。设计了一种基于最大流的逆向迭代调度算法,理论分析证明该算法是2-近似的。据我们所知,这是目前最好的近似界。.此外,本项目研究了无线网络中连接一对节点(s和t)最长生命期的2-冗余路由问题。该问题是一种特殊的网络流问题,称之为并行可分解流问题,作为流分解定理的延伸,该问题不仅具有应用价值更有理论意义。我们证明了2-均衡性是可并行分解流的充分必要条件。并且设计了2-均衡流的分解算法,该算法将2-均衡流分解为O ̃(|V| |E|)对点不相交路(即2-冗余路)。同时,我们设计了k-冗余路的线性规划算法。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(5)
专利数量(0)
一种基于选择性协同学习的网络用户异常行为检测方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    计算机学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陆悠;李伟;罗军舟;蒋健;夏怒
  • 通讯作者:
    夏怒
基于优先级的时限感知的数据中心网络拥塞控制算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高技术通讯
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵正伟;许刚;毕经平
  • 通讯作者:
    毕经平
面向网络状态的自适应用户行为评估方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    通信学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陆悠;罗军舟;李伟;于枫;夏怒
  • 通讯作者:
    夏怒
一种适合低连接度拓扑的集中式保护路由机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    软件学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭晶;罗军舟;李伟
  • 通讯作者:
    李伟
星座网络的网关卫星选择问题
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    东南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴俊;陆延;李斌
  • 通讯作者:
    李斌

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其他文献

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    熊蓉

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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