基于切比雪夫神經網絡的軟件定義衛星網絡智能路由策略*

梁 俊，孫偉超，肖 楠，陳威龍，郭子楨

(空軍工程大學 信息與導航學院， 陜西 西安 710077)

傳統的衛星網絡依賴于封閉和有計劃的體系架構[1]，面臨配置更新、新通信和網絡技術的引入、差異化服務的提供以及衛星和地面網絡集成等挑戰[2-3]。軟件定義網絡(Software Defined Network, SDN)實現了控制平面和數據平面的完全解耦[4]，具有靈活性、可編程性和邏輯集中性等特點，能夠提高網絡資源利用率[5]，簡化網絡管理流程，降低運營成本，促進了網絡的演進和創新[6]。

國內外許多學者對在衛星網絡中引入SDN進行了探索。文獻[7]針對衛星網絡通信存在長時延和頻繁的地面-衛星切換以及衛星網絡配置成本較高的問題，將SDN與衛星網絡相結合，增加了網絡的靈活性以及可擴展性，降低了星上處理開銷。文獻[8]提出了一種聚合SDN的新一代空天地一體化網絡，網絡部署方式靈活，網絡可擴展性強，資源利用率高。文獻[9]提出了基于SDN架構的低地球軌道(Low Earth Orbit, LEO)衛星網絡，將地面網絡控制中心作為SDN控制器，計算路由策略，優化了資源利用方式。文獻[10]針對傳統衛星系統架構導致的衛星通信系統的管理和配置效率低下、管理不靈活等問題，提出了一種基于SDN和網絡功能虛擬化的空間地面綜合多層衛星通信網。

然而以上文獻均采用OpenFlow協議作為SDN南向編程接口。隨著OpenFlow版本的推進，不斷擴展的“多級流表”以及復雜的流表項查找、匹配問題給資源受限的LEO衛星的存儲和處理能力帶來很大挑戰[11-12]。

神經網絡(Neural Network, NN)是一種自學習、自調整的智能工具，能夠進行大規模的并行計算[13]。……