摘要：随着空间通信技术蓬勃发展，天地一体化信息网络不断推进，卫星通信网络资源管控愈发复杂。由于卫星资源稀缺、资源调度滞后于资源状态信息更新、业务不均匀分布等限制因素，如何进行高效资源管控成为卫星通信发展中亟待解决的问题之一。针对高低轨卫星异构网络系统架构，分析其网络资源管控面临的挑战。在综合分析传统管控架构的基础上，总结出基于分组管理的协同管控架构；针对卫星资源稀缺且分散的现状，阐述卫星网络虚拟资源池管理策略；引入基于深度强化学习的资源调度算法，解决传统调度方法在复杂环境下的失配问题；采用跳波束技术应对业务分布时空二维不均问题。
关键词：异构网络 ; 资源管控 ; 虚拟资源池 ; 深度强化学习 ; 跳波束技术
1 引言
近些年来，随着通信以及天气预报、定位导航、气候与环境监测、海上搜救等一系列任务需求剧增，大量卫星被送入太空。然而，仅靠单一的天基管理系统或地基管理系统仍然无法满足全球用户差异化、多样化的业务需求。为进一步提高天地通信系统的管控水平，建设集约化、智能化、自主化的天体一体化信息网络成为我国天地通信的研究趋势。为解决卫星通信网络存在的节点众多、网络拓扑动态变化、资源稀缺且利用率低、资源调度难以匹配资源状态信息更新速度、业务繁杂而分布不均等问题，深入研究高低轨卫星异构网络资源管控在天地一体化网络发展进程中尤为重要。
2 高低轨卫星异构网络系统架构
天地一体化信息网络旨在建成覆盖全球、按需服务、随遇接入、安全可靠的信息网络体系，为全球用户提供宽带接入、移动通信、数据中继、万物互联等服务，实现全球高度安全可靠、时空不间断、高传输容量通信以及高效率全程信息传输。典型的天地一体化信息网络系统架构如图1所示。