【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星通信，尤其涉及一种卫星网络多路径数据调度预测方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、随着5g技术的逐渐普及和应用，人们开始关注下一代无线通信技术6g。6g提出了空天地一体化的愿景，卫星网络作为5g地面网络的有力补充，具有覆盖范围广、传输速率快等优点，逐渐成为广域网络连接的重要手段，在不同应用场景中发挥着重要作用。由于卫星链路的高时延、高丢包率、链路不稳定等特性，传统的单路径传输方式已不能满足需求，因此多路径传输技术在卫星网络通信中得到了广泛关注和研究。
2、在卫星网络中，各链路的时延很高且时延的差异也很大，这种差异化的路径时延和高丢包的网络环境导致多路径数据调度面临着严重的数据包乱序问题。此外，卫星网络存在长时延特点，在异构卫星网络多路径传输时，存在慢路径拥塞窗口增长缓慢导致的吞吐量较低问题。
3、因此，如何有效解决卫星网络多路径传输时的数据乱序和慢路径吞吐量低下成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种卫星网络多路径数据调度预测方法、系统、设备及介质，能够解决如何有效解决卫星网络多路径传输时的数据乱序和慢路径吞吐量低下的技术问题。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种卫星网络多路径数据调度预测方法，包括以下步骤：
3、步骤s10、根据时延信息、超时时间、丢包率及拥塞窗口分别对快路径和慢路径对应的目标分配数据大小进行正向预测；
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5、步骤s30、基于所述正向预测结果和所述调整后的分配间隔分别确定各路径对应的预测分配数据大小；
6、步骤s40、根据各路径对应的预测分配数据大小和当前流的优先级值在各路径上调度对应的数据流。
7、根据本专利技术的一个技术方案，在执行所述步骤s10前，还包括：
8、通过mpquic协议包头结构统计各路径的往返时延信息；
9、根据各路径的往返时延信息从多条路径中选取最小往返时延路径，以使所述最小往返时延路径回传各路径ack信息；
10、其中，所述mpquic协议包头结构包括协议原有字段以及时间戳字段。
11、根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤s10中，具体包括：
12、步骤s101、根据慢路径对应的时延信息、超时时间、丢包率及拥塞窗口确定慢路径成功发送一轮数据所需时间；
13、步骤s102、基于慢路径成功发送一轮数据所需时间ts内，预测快路径发送的数据量大小wf(ts)，wf(ts)为预测数据量大小；
14、步骤s103、根据上述预测结果，在进行数据调度时，以wf(ts)为分配间隔，对所述快路径和所述慢路径对应的目标分配数据大小进行正向预测。
15、根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤s101中，具体包括：
16、分别在第一预设丢包条件、第二预设丢包条件及第三预设丢包条件下，根据慢路径对应的时延信息、超时时间、丢包率及拥塞窗口确定第一接收时间、第一概率、第二接收时间、第二概率、第三接收时间及第三概率；
17、根据所述第一接收时间、所述第一概率、所述第二接收时间、所述第二概率、所述第三接收时间及所述第三概率确定数据包接收时间。
18、根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤s102中，具体包括：
19、基于所述数据包接收时间，通过拥塞控制算法的四个阶段拥塞窗口，建立所述快路径对应的吞吐量预测模型；
20、通过所述吞吐量预测模型确定所述快路径对应的预测数据量大小。
21、根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤s20中，具体包括：
22、步骤s201、获取所述慢路径和所述快路径对应的前次传输ack信息；
23、步骤s202、根据所述前次传输ack信息确定上次传输调度偏差；
24、步骤s203、根据正向预测结果、所述前次ack信息及所述上次传输调度偏差对本次数据调度进行反向调整，得到调整后的分配间隔。
25、根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤s30中，具体包括：
26、根据数据传输顺序将大小的数据分配给快路径，然后跳过将ws大小的数据分配给慢路径，以此确保接收端数据有序到达，
27、其中，表示所述步骤s20中调整后的分配间隔，ws表示拥塞窗口。
28、根据本专利技术的一个方面，提供了一种卫星网络多路径数据调度预测系统，包括：
29、预测模块，用于根据时延信息、超时时间、丢包率及拥塞窗口分别对快路径和慢路径对应的目标分配数据大小进行正向预测；
30、调整模块，用于根据正向预测结果和前次ack信息对本次数据调度进行反向调整，得到调整后的分配间隔；
31、确定模块，用于基于所述正向预测结果和所述调整后的分配间隔分别确定各路径对应的预测分配数据大小；
32、调度模块，用于根据各路径对应的预测分配数据大小和当前流的优先级值在各路径上调度对应的数据流。
33、根据本专利技术的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行如上述技术方案中任一项所述的一种卫星网络多路径数据调度预测方法。
34、根据本专利技术的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如上述技术方案中任一项所述一种卫星网络多路径数据调度预测方法。
35、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
36、本专利技术提出了一种卫星网络多路径数据调度预测方法、系统、设备及介质，根据时延信息、超时时间、丢包率及拥塞窗口分别对快路径和慢路径对应的目标分配数据大小进行正向预测，然后根据正向预测结果和前次ack信息对本次数据调度进行反向调整，得到调整后的分配间隔，之后基于所述正向预测结果和所述调整后的分配间隔分别确定各路径对应的预测分配数据大小，最后根据各路径对应的预测分配数据大小和当前流的优先级值在各路径上调度对应的数据流。相较于现有技术中各链路的时延很高且时延的差异也很大，这种差异化的路径时延和高丢包的网络环境导致多路径数据调度面临着严重的数据包乱序，此外，卫星网络存在长时延特点，在异构卫星网络多路径传输时，导致慢路径拥塞窗口增长缓慢导致的吞吐量较低，而本专利技术中通过选择具有最小往返时延的路径，并将ack以此最佳路径进行快速回传，提高了卫星网络多路径传输中慢路径的吞吐量，根据不同路径的时延、超时时间、丢包率和拥塞窗口对各路径可以分配的数据大小进行正向预测，并结合ack信息进行反向调整，确保多路径数据调度的准确性，进而实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在执行所述步骤S10前，还包括：
3.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤S10中，具体包括：
4.根据权利要求3所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤S101中，具体包括：
5.根据权利要求4所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤S102中，具体包括：
6.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤S20中，具体包括：
7.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤S30中，具体包括：
8.一种卫星网络多路径数据调度预测系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的卫星网络多路径数据调度预测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在执行所述步骤s10前，还包括：
3.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤s10中，具体包括：
4.根据权利要求3所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤s101中，具体包括：
5.根据权利要求4所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤s102中，具体包括：
6.根据权利要求1所述的卫星网络多路径数据调度预测方法，其特征在于，在所述步骤s20中，具体包括：
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：董涛，王若寒，刘志慧，金世超，殷杰，吴静，江昊，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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