【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于建立自由空间数据传输信道的方法，特别地与在空中到地面移动通信中建立和维持遵循可预配置的服务质量(qos)参数的定向通信网络有关的方法。
技术介绍
1、常规的空中到地面移动通信基于根据非定向(也就是说，为全向)的射频通信(rf)的通信信道。建立和维持用于空中到地面移动通信的网络的实践同样基于用于全向rf通信的技术。
2、将自由空间光通信(fsoc)(也称为自由空间光数据传输)包括在空中到地面网络中使得能够将地面骨干光纤网络扩展到飞行器和航天器。将fsoc技术集成到欧洲航空网络(ean)中能够实现在整个航空工业中涉及的所有技术的空前的连接性。为fsoc应用开发的操作过程同样可以应用于geo和leo架构的卫星通信。
3、紧密联网的rf通信网络也被称为网状网络。网状网络中的单独网络节点之间的连接性非常高，因此网状网络的可靠性和可用性也特别高。与rf通信相比，载波的较高频率使得基于fsoc的网状网络能够维持显著较高的数据速率以及对由多径传播和回波引起的干扰的较低敏感度。此外，在光频率范围内许多频带是可用的。
4、呈网状网络形式的光通信网络通常由一组直接的点对点连接组成。为了提高网状网络的弹性，期望的是稳定单独fsoc网络连接的建立，从而提高网状网络的可用性。在一方面，将可移动网络节点彼此连接的这样的光通信网络由于直接、定向的点对点连接而具有确定性性质。然而，在另一方面，为了能够以有用的方式实际建立定向点对点连接，必须确定可移动网络节点的精确位置。
5、与全向rf连接的情况下
6、剩下的挑战之一是确保例如外部服务级别协议中定义的特定的网络级别目标。
7、文献ep 3 014 792b1公开了一种用于实现自适应自由空间光网络的方法，该自适应自由空间光网络具有带有高连接性的动态网状拓扑。在3rd ieee consumercommunications and networking conference，2006年，第142-146页中的文献cardei,ionut；pavan,allalaghatta；bettati,riccardo：“communications quality of servicefor ad-hoc mobile optical free-space networks”公开了一种用于在服务质量使能自组织(ad－hoc)移动光自由空间网络中部署可信赖tcp服务的机制。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的之一涉及找到用于在高带宽网络中的自组织和动态建立的定向通信连接中维持预定义网络能力和满足预定义性能要求的解决方案。
2、该目的和其他目的借助于具有权利要求1的特征的方法来实现。
3、根据本专利技术的第一方面，一种用于在可移动网络节点与空间固定网络节点之间建立自由空间数据传输信道的方法包括以下的步骤：收集与多个可移动网络节点有关的动态位置信息和与多个空间固定网络节点有关的静态位置信息；基于所收集的动态位置信息和静态位置信息，来针对可移动或空间固定网络节点中的每一个计算特定的和节点相关的参数，这些特定的和节点相关的参数与建立和维持定向点对点连接有关；创建多个服务级别协议的服务级别规范列表，这样的服务级别协议指示要利用预定服务性能参数在可移动或空间固定网络节点中的两个或更多个网络节点之间建立的传输链路；基于服务级别规范列表，创建多个服务级别协议的优先级列表；检查选择的可移动或空间固定网络节点中的哪些可用于利用预定服务性能参数在可移动或空间固定网络节点中的两个或更多个网络节点之间建立定向自由空间数据传输信道，所述预定服务性能参数由所创建的优先级列表中具有最高优先级的服务级别协议来定义；以及使用选择的可移动或空间固定网络节点来在可移动或空间固定网络节点中的两个或更多个网络节点之间建立定向自由空间数据传输信道。
4、本专利技术的重要构思涉及网络管理配置高带宽网络中的定向通信连接(特别地光通信连接)的自组织网络拓扑的能力，所述高带宽网络由诸如船舶、火车、汽车、飞行器、航天器或卫星的移动网络节点和固定网络节点的异质混合组成。这种能力使得网络能够实现如服务级别协议中定义的特定网络级别目标。这样的服务级别协议可以在内聚通信网络中有利地实施，内聚通信网络可以用作现有固定光子网络的扩展。
5、根据本专利技术的方法的优点之一是可以提高定向自由空间数据传输通信网络的可靠性、冗余性和故障安全性，这可以带来极佳的改进，特别是在动态网络环境中具有非常高带宽的数据传输的情况下。此外，采用增强型网络管理算法的网络节点可以有利地能够进行自组织，使得提供网络内特定点对之间的网络路径。这样的对中的每一对可以被分配给可灵活配置的服务级别协议中定义的特定服务级别。
6、网络管理算法可以有利地指向特定服务级别协议的实现，而不是没有特定网络目标的情况下的网络本身的低效建立。通过有目的地指向优先服务，可以更高效地实现传输信道的维持、重构和建立。此外，在诸如包括空运或陆运交通工具的通信网络的非常动态的网络环境中，可移动网络节点的高波动使其自身成为用于在本地动态地重新配置网络的精益机制。
7、在根据本专利技术的解决方案的情况下，采用先进网络管理算法的这样的自组织网络的运营商能够基于已建立的商业协议中定义的商定服务级别向不同客户递送服务。
8、根据本专利技术的方法的一些实施方式，节点相关参数可以包括到地面通信网络的已经存在的数据传输连接的当前或预期操作状态、网络优先级、数据积压和/或来自可移动网络节点的环境的天气数据。
9、根据本专利技术的方法的一些另外的实施方式，预定服务性能参数可以基于以下项的组中的一个或更多个参数：连接建立时间、误比特率的劣化、具有或不具有劣化的性能的服务恢复时间、服务平均停机时间、重新路由稳定性、包丢失率、吞吐量抖动和吞吐量最大延迟。
10、根据本专利技术的方法的一些另外的实施方式，可以使用机器学习来执行创建优先级列表。
11、根据本专利技术的方法的一些另外的实施方式，可以由空间固定网络节点中的一个空间固定网络节点中的中央控制器来创建、维持和更新服务级别规范列表。
12、根据本专利技术的方法的一些另外的实施方式，可以由可移动网络节点中的至少一些可移动网络节点来维持和更新优先级列表。
13、如果有用，上面的配置和开发可以以任何期望的方式彼此组合。本专利技术的另外的可能的配置、开发和实现方式还包括在上面或下面关于示例性实施方式描述的本专利技术的特征的未明确提及的组合。特别地，在这种情况下，本领域技术人员还将添加独立的方面作为对本专利技术的各个基本形式的改进或添加。
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1.一种用于在可移动或空间固定网络节点之间建立定向自由空间数据传输信道的方法(M)，所述方法(M)具有以下的步骤：
2.根据权利要求1所述的方法(M)，其中，所述节点相关参数包括到地面通信网络的已经存在的数据传输连接的当前或预期操作状态、网络优先级、数据积压和/或来自所述可移动网络节点(1a，1b)的环境的天气数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法(M)，其中，所述预定服务性能参数基于以下中的至少一个：连接建立时间、误比特率的劣化、具有或不具有劣化的性能的服务恢复时间、服务平均停机时间、重新路由稳定性、包丢失率、吞吐量抖动和吞吐量最大延迟。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法(M)，其中，使用机器学习来执行创建(M3b)所述优先级列表。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法(M)，其中，由所述空间固定网络节点(3，4)中的一个空间固定网络节点中的中央控制器来创建、维持和更新所述服务级别规范列表。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法(M)，其中，由所述可移动网络节点(1a，1b)中的至少一些可移动网络节点
...【技术特征摘要】
1.一种用于在可移动或空间固定网络节点之间建立定向自由空间数据传输信道的方法(m)，所述方法(m)具有以下的步骤：
2.根据权利要求1所述的方法(m)，其中，所述节点相关参数包括到地面通信网络的已经存在的数据传输连接的当前或预期操作状态、网络优先级、数据积压和/或来自所述可移动网络节点(1a，1b)的环境的天气数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法(m)，其中，所述预定服务性能参数基于以下中的至少一个：连接建立时间、误比特率的劣化、具有或不具有劣化的性能的服务恢复时间、服务平均停机...
【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔吉奥·费奥·阿仑尼斯，菲利普·黑勒，凯文·肖特，卡斯滕·施特罗贝尔，
申请(专利权)人：空中客车简化股份公司，
类型：发明
国别省市：
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