Satellite networks with wide coverage are considered natural extensions to terrestrial networks for their long-distance end-to-end (E2E) service provisioning. However, the inherent topology dynamics of low earth orbit satellite networks and the uncertain network scales bring an inevitable requirement that resource chains for E2E service provisioning must be efficiently re-planned. Therefore, achieving highly adaptive resource management is of great significance in practical deployment applications. This paper first designs a regional resource management (RRM) mode and further formulates the RRM problem that can provide a unified decision space independent of the network scale. Subsequently, leveraging the RRM mode and deep reinforcement learning framework, we develop a topology feature-based dynamic and adaptive resource management algorithm to combat the varying network scales. The proposed algorithm successfully takes into account the fixed output dimension of the neural network and the changing resource chains for E2E service provisioning. The matched design of the service orientation information and phased reward function effectively improves the service performance of the algorithm under the RRM mode. The numerical results demonstrate that the proposed algorithm with the best convergence performance and fastest convergence rate significantly improves service performance for varying network scales, with gains over compared algorithms of more than 2.7%, 11.9%, and 10.2%, respectively.


翻译:具有广域覆盖特性的卫星网络因其能够提供长距离端到端服务,被视为地面网络的天然延伸。然而,低轨卫星网络固有的拓扑动态性与不确定的网络规模,使得端到端服务供给所需的资源链必须进行高效重规划,这一需求不可避免。因此,在实际部署应用中实现高度自适应的资源管理具有重要意义。本文首先设计了一种区域资源管理模式,并进一步构建了与该模式对应的资源管理问题,该问题能够提供一个与网络规模无关的统一决策空间。随后,结合区域资源管理模式与深度强化学习框架,我们提出了一种基于拓扑特征的动态自适应资源管理算法,以应对变化的网络规模。该算法成功兼顾了神经网络固定输出维度与端到端服务供给中变化资源链之间的矛盾。服务导向信息与阶段性奖励函数的匹配设计,有效提升了算法在区域资源管理模式下的服务性能。数值结果表明,所提算法具有最佳的收敛性能与最快的收敛速度,在不同网络规模下均显著改善了服务性能,相较于对比算法分别取得了超过2.7%、11.9%和10.2%的性能增益。

0
下载
关闭预览

相关内容

面向军用卫星通信的更具韧性方案
专知会员服务
12+阅读 · 1月30日
《卫星星座任务规划新方法》
专知会员服务
17+阅读 · 2025年11月27日
遥感中基于深度学习的领域自适应方法:全面综述
专知会员服务
19+阅读 · 2025年10月20日
卫星导航技术发展综述
专知会员服务
8+阅读 · 2025年7月11日
《大型通信卫星星座的资源分配优化》316页
专知会员服务
38+阅读 · 2025年2月26日
遥感卫星任务规划技术: 现状与展望
专知会员服务
29+阅读 · 2024年5月21日
面向天域感知领域的知识图谱构建技术研究
专知会员服务
54+阅读 · 2023年10月15日
【资源】领域自适应相关论文、代码分享
专知
32+阅读 · 2019年10月12日
专家报告|高光谱遥感信息提取方法
中国图象图形学报
12+阅读 · 2019年7月14日
领域自适应学习论文大列表
专知
71+阅读 · 2019年3月2日
【知识图谱】基于知识图谱的用户画像技术
产业智能官
103+阅读 · 2019年1月9日
【知识图谱】知识图谱+人工智能=新型网络信息体系
产业智能官
14+阅读 · 2018年11月18日
迁移学习之Domain Adaptation
全球人工智能
18+阅读 · 2018年4月11日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
面向军用卫星通信的更具韧性方案
专知会员服务
12+阅读 · 1月30日
《卫星星座任务规划新方法》
专知会员服务
17+阅读 · 2025年11月27日
遥感中基于深度学习的领域自适应方法:全面综述
专知会员服务
19+阅读 · 2025年10月20日
卫星导航技术发展综述
专知会员服务
8+阅读 · 2025年7月11日
《大型通信卫星星座的资源分配优化》316页
专知会员服务
38+阅读 · 2025年2月26日
遥感卫星任务规划技术: 现状与展望
专知会员服务
29+阅读 · 2024年5月21日
面向天域感知领域的知识图谱构建技术研究
专知会员服务
54+阅读 · 2023年10月15日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员