时间确定性网络旨在以高资源利用率保障业务的时延、抖动以及可靠性等指标的确定性。目前网络运营商以低资源占用率(40%)保障业务QoS。随着海量时敏业务涌现，传统资源利用方式难以为继。该现象背后的本质原因是网络细粒度多维资源协同调度问题建模难、在线求解难。本项目将面向未来天地一体化信息网络及互联网的时变网络环境，完善时变图理论，突破时变网络组网方法与关键技术，提升时间确定性网络资源利用率，保障时间确定性业务QoS,取得如下主要成果：

• 拓展时变图理论，设计新型图元要素，揭示多维资源、多维约束、时隙与业务需求间的耦合特征，为多维资源在线调度提供模型基础；实现了资源、时隙与业务需求间的可扩展表征，有效降低了时间确定性业务与多维资源的匹配复杂度；同行评价所提图表征方法为新颖的，为当前算力网络领域的研究提供了有力支持；
• 突破了基于数据驱动模型的网络资源智能感知方法，提升了网络可用资源预测的准确性，保障了时变图的精准建模，提升资源规划与调度精准度，进而可提升网络资源利用率；同行专家评价所提方法具有实践价值；
• 突破了高效的通信、存储、拓扑以及计算资源按需部署与配置方法，构建资源调度新范式，提升了网络构型与业务需求间的适配性，提升了网络资源利用率，提升了网络QoS保障能力；同行评价项目组所提方法是创新的和高效的。
• 突破了低时间复杂度的时间确定性路由方法，揭示了问题结构与图元结构间的关联关系，促进了多维资源与确定性业务间的高效匹配，满足确定性业务QoS需求的同时，提升网络资源利用率；同行评价项目组所提方法是创新的和高效的，对实际应用场景中的路由选择问题具有重要的指导价值，展现出良好的前景和实用性。
• 搭建了天地一体化网络模拟平台，实现了协议设计、动态仿真和性能评估的紧密集成，突破了现有验证工具在时变网络环境下的局限性，验证了所提方法的高效性。

成果如下图所示：

项目在在国内外主流期刊和会议上发表和录用论文16篇，在投期刊论文4篇。其中已发表SCI检索期刊论文3篇， EI检索期刊论文2篇，标注本自然科学基金项目资助发表论文16篇，标注率100%，此外，申请发明专利14项。

取得论文成果如下：

1. Yang H, Liu W, Li H, et al. Maximum flow routing strategy for space information network with service function constraints[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2021, 21(5): 2909-2923. 期刊论文，SCI，第一标注2021
2. Shi K, Wang J, Li H, et al. Enhancing Resource Utilization of Non-terrestrial Networks Using Temporal Graph-based Deterministic Routing[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2024. 期刊论文，SCI，第一标注，2024
3. Li X, Li H, He Y, et al. Towards Deterministic-Delay Data Delivery Using Multi-Criteria Routing over Satellite Networks[J]. Electronics, 2024, 13(23): 4822. 期刊论文，SCI， 第一标注，2024
4. 葛云峰, 李红艳, 史可懿. 一种自注意力序列模型的视频流长期预测方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2024, 51(3): 88-102. 期刊论文，EI，第一标注
5. 张可涵,李红艳,刘文慧,王鹏. 面向流量预测的时间相关图卷积网络构建方法[J]. 西安电子科技大学学报, 2023, 50(5): 11-20. 期刊论文，EI，第一标注
6. Keyi Shi; Hongyan Li; Long Suo, Temporal Graph based Energy-limited Max-flow Routing over Satellite Networks, 2021 IFIP Networking Conference (IFIP Networking), 会议论文，EI, 第一标注, 2021
7. Chenyang Ding; Hongyan Li; Peng Wang; Hongyuan Zhang; Fan Qi;, Reliable Transport Mechanism Based on Multi-queue Scheduling,  12th International Conference on Wireless and Satellite Services, WiSATS 2021,, 会议论文，EI, 第一标注, 2022
8. Fei Liu, Hongyan Li，Keyi Shi, Temporal Graph based Overcommitted Routing for Deterministic Networking, VTC-fall 2022, 会议论文，EI, 第一标注, 2022
9. F Liu, H Li, P Wang, K Shi, Y Hu, Graph based Joint Computing and Communication Scheduling for Virtual Reality Applications,  WCNC, 会议论文，EI, 第一标注, 2023
10. B Guo, H Li, Z Zhang, Y Yan, Online Network Slicing for Real Time Applications in Large-scale Satellite Networks,  ICC, 会议论文，EI, 第一标注, 2022
11. B Guo, H Li, Y Yan, Z Zhang, P Wang, Data Volume-aware Computation Task Scheduling for Smart Grid Data Analytic Applications, ICC, 会议论文，EI, 第一标注, 2022
12. B Guo, Z Zhang, Y Yan, H Li, Optimal Job Scheduling and Bandwidth Augmentation in Hybrid Data Center Networks,  globecom, 会议论文，EI, 第一标注, 2022
13. Fei Liu, Hongyan Li, Keyi Shi, Peng Wang, Han Ma., Accelerating VR Latency Optimization in Computing-Aware Networks via Graph Extension. ,  FCN, 会议论文，EI, 第一标注, 2024
14. Yunfeng Ge, Yingxin Zhang, Keyi Shi, Hongyan Li, A Moment Cross Predictor For Non-stationary Mobile Traffic Forecasting,  ICCC, 会议论文，EI, 第一标注, 2024
15. Yaoxu He, Hongyan Li, Peng Wang, Xiaogang Li, Yasheng Zhang, Guangxiang Yang, An Efficient Graph-Based Approach for Periodic Earth Observation over the Satellite Networks, WCSP, 会议论文，EI, 第一标注, 2024
16. Peng Wang, Suman Sourav, Binbin Chen, Hongyan Li, More is Less: A Lightweight Model for SFC-Constrained Maximum Flow using Functions-Expanded Graph, FCN, 会议论文，EI, 第二标注, 2024

在投期刊论文4篇：

17）Peng Wang, Suman Sourav, Binbin Chen, Hongyan Li, Feng Wang, Fan Zhang, The Throughput Gain of Hypercycle-level Resource Reservation for Time-Triggered Ethernet, IEEE/ACM Transactions on Networking, Major Revision

18) Fei Liu, Hongyan Li and Peng Wang, "Shortest Path is Sufficient: A Solver for Minimizing Data Delivery and Compute Time over the Computing-Aware Networks", IEEE Transactions on Vehicular Technology, Major Revision.

19) Yaoxu He, Hongyan Li, Peng Wang, Han Ma, Enhancing Throughput for TTEthernet via Co-optimizing Routing and Scheduling: An Online Time-Varying Graph-based Method, IEEE Transactions on Networks and Service Management, Major Revision

20) Peng Wang, Suman Sourav, Binbin Chen, Hongyan Li, EquLaR: Equal Latency Routing for Distributed Interactive Applications, IEEE/ACM Transactions on Networking, Under review

申请专利14项：

[1] 基于图模型的算力网络表征与路由方法, 李红艳,刘飞,王鹏,马英红,史可懿,张建国,郭宗焕, 西安电子科技大学, 专利号：202410914753.7 , 申请日期：2024/7/9。

[2] 基于时间扩展图的 DTN 网络路由方法, 李红艳,胡思哲,李建东,盛敏,王鹏,郭宗焕,马英红,胡云，西安电子科技大学，专利号：2024109840732，申请日期：2024/7/22    

[3] 基于地理位置与负载均衡的无人机网络小区选择接入方法，胡云,王俊杰,陈妍,曹进,马英红，西安电子科技大学，专利号：2024108037239，申请日期：2024/6/20

[4] 基于资源预留的低时延无人机网络越区切换方法，胡云,王一,陈妍,曹进,马英红,马建鹏，西安电子科技大学，专利号：2024109572781，申请日期：2024/7/17

[5] 基于分段代理的卫星互联网高效可靠传输方法，李红艳,郑奕薇,王鹏,郭宗焕,马英红,张建国,胡云,邱一航，西安电子科技大学，专利号：2024109728357，申请日期：2024/7/19

[6] 一种基于约束最短路径的快速求解方法  李红艳,王鹏,李建东,何耀旭,郭宗焕,陈妍,胡云,马英红，西安电子科技大学，专利号：202411973353X，申请日期：2024/12/30 

[7] 一种基于分层大规模卫星互联网低负荷洪泛机制，郭宗焕,李红艳,何耀旭,姜世玉,胡云,马英红，西安电子科技大学，专利号：2024119733544，申请日期：2024/12/30         

[8] 面向大语言模型训练的网络建模与路由编排方法，李红艳,李小刚,盛敏,陈妍,王鹏,郭宗焕,胡云，西安电子科技大学，专利号：2024119733563，申请日期：2024/12/30  

[9] 基于流量分解的轻量化非平稳网络流量预测方法 李红艳,葛云峰,何耀旭,郭宗焕,王鹏,陈妍,胡云,马英红，西安电子科技大学，专利号：2024119733578，申请日期：2024/12/30

[10] 基于预测拓扑的卫星互联网时变路由方法，李红艳,魏瑾川,李建东,郭宗焕,王鹏,张建国,马英红,胡云，西安电子科技大学，专利号：2024119733582，申请日期：2024/12/30    

[11] 一种支持观测传输与计算资源联合调度的图表征方法     李红艳,王鹏,李建东,何耀旭,郭宗焕,陈妍,胡云,马英红，西安电子科技大学，专利号：2024119936657， 申请日期：2024/12/31

[12] 基于预测拓扑的卫星互联网确定性路由数据面迁移机制 李红艳,刘钰琨,王鹏,李建东,郭宗焕,陈妍,胡云,马英红，西安电子科技大学，专利号：2024119936727，申请日期：2024/12/31

[13] 基于时变图的自组织网络周期路由在线规划方法，李红艳,麻涵,李建东,张建国,王鹏,胡云,马英红，西安电子科技大学，专利号:2024119865172 ,申请日期：2024/12/31

[14]李红艳，史可懿，王鹏，马建鹏，胡云，基于时间扩展图的时变网络的连通性表征方法，西安电子科技大学，专利号：202211721816.4，申请日期：2022.12.30；

专著、获奖情况

李红艳、王鹏、史可懿著，《卫星互联网路由技术》，已撰写60%

• 项目负责人李红艳获2024年中国通信学会科学技术奖一等奖（第四完成人）
• 项目成员王敬超获2024年中国通信学会科学技术奖一等奖（第二完成人）
• 项目成员王敬超获CICC 科学技术奖——科学技术进步奖(科技进步类)一等奖
• 项目成员王敬超获CICC 科学技术奖——CICC科学技术进步奖一等奖