發(fā)布時間：2018-01-22 00:46

  本文關鍵詞： 低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng) 路由算法 流量均衡算法 OPNET仿真平臺　出處：《電子科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：作為移動通信的重要組成部分,低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)正越來越受到人們關注。一方面原因是其可以彌補地面通信系統(tǒng)覆蓋不足的缺點,另一方面是作為應急通信手段具有其它系統(tǒng)無法替代的優(yōu)勢。然而,雖然低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)時延較低且電波傳播損耗小,其依然存在一些問題:第一,衛(wèi)星節(jié)點都處于高速運動的狀態(tài),路由算法不易設計。第二,由于星上處理能力有限以及衛(wèi)星所處的太空環(huán)境較為惡劣,因此會出現(xiàn)星上網絡數據擁塞或者衛(wèi)星節(jié)點故障等問題,需要相應的方案來保證數據在規(guī)定時間內送達。目前,星間網絡路由算法的主要思路之一是借助星座運行的周期性和規(guī)律性來確定網絡拓撲,根據拓撲再來確定路由路徑。值得注意的是,衛(wèi)星網絡的路由往往是考慮了多個網絡指標的最優(yōu)解,因此也會考慮到流量均衡或擁塞避免的問題。在上述背景下,本文首先搭建了基于OPNET的仿真平臺,對整個端到端的通信流程進行模擬,并對系統(tǒng)的時延、吞吐量、誤碼率等指標以及系統(tǒng)對高動態(tài)用戶的服務情況等方面進行仿真分析。其次在仿真平臺上對低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的路由算法展開研究。針對時間虛擬化路由算法具有時延小、復雜度低等優(yōu)點但對網絡突發(fā)情況適應性差的問題,經過理論分析提出了一種具有動態(tài)監(jiān)測思想的路由算法,該算法通過監(jiān)測發(fā)送隊列以及通信中的回傳信息來確定網絡是否發(fā)生擁塞并進行相應的路由策略調整,仿真表明該算法在繼承時間虛擬化算法優(yōu)點的同時可以改善網絡擁塞帶來的影響。最后在仿真平臺上對流量均衡算法展開研究,不同于路由算法中流量均衡是數據在星上傳遞時工作的,本文從另外一個角度對流量均衡進行考慮,即在用戶數據進入衛(wèi)星網絡之前采用接入多顆衛(wèi)星的方式將用戶的數據分發(fā)至多顆衛(wèi)星,達到避免擁塞、減小時延的目的,仿真表明在相同網絡條件下該算法能夠比傳統(tǒng)算法容納更多的用戶同時進行通信,具有較好的性能。
[Abstract]:As an important part of mobile communication, Leo satellite communication system is attracting more and more attention, on the one hand, it can make up for the shortcomings of inadequate coverage of terrestrial communication system. On the other hand, as a means of emergency communication, it has the advantage that other systems can not be replaced. However, although the delay of Leo satellite communication system is relatively low and the propagation loss of radio waves is small, there are still some problems: first. Satellite nodes are in the state of high-speed motion, routing algorithm is not easy to design. Second, because of the limited processing power on board and the space environment of the satellite is relatively bad. Therefore, there will be problems such as onboard network data congestion or satellite node failure and so on. The corresponding scheme is needed to ensure the data delivery within the specified time. At present. One of the main ideas of the inter-satellite network routing algorithm is to determine the network topology by means of the periodicity and regularity of constellation operation, and then to determine the routing path according to the topology. The routing of satellite networks often takes into account the optimal solution of multiple network metrics, so it also takes into account the problem of traffic equilibrium or congestion avoidance. This paper first builds a simulation platform based on OPNET to simulate the whole end-to-end communication process, and the delay and throughput of the system. The error rate and the service of high dynamic users are simulated and analyzed. Secondly, the routing algorithm of Leo satellite communication system is studied on the simulation platform. The time virtualization routing algorithm is provided. There's a small delay. With the advantages of low complexity but poor adaptability to network burst, a routing algorithm with the idea of dynamic monitoring is proposed through theoretical analysis. The algorithm determines whether congestion occurs in the network and adjusts the corresponding routing policy by monitoring the sending queue and the return information in the communication. Simulation results show that the algorithm not only inherits the advantages of time virtualization algorithm, but also improves the impact of network congestion. Finally, the traffic equalization algorithm is studied on the simulation platform. Different from traffic equalization in routing algorithm, traffic equalization is considered from another angle. In order to avoid congestion and reduce delay, the user's data is distributed at most of the satellite by accessing multiple satellites before the user data enters the satellite network. Simulation results show that the proposed algorithm can accommodate more users than the traditional algorithm in the same network conditions and has better performance.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN927.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 宇飛;俄羅斯“信使”低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J];國際太空;2000年01期

2 趙宇;“俄羅斯電信”衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J];國際太空;2000年01期

3 王書松;;淺談雙向衛(wèi)星通信系統(tǒng)的選型[J];數字通信世界;2006年02期

4 賀超;張北江;張有志;;衛(wèi)星通信系列講座之十受保護的美國軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J];數字通信世界;2008年02期

5 趙敏琴;李景昌;楊榮平;;車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成及應用[J];中國無線電;2009年05期

6 成躍進;;國外海軍衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展綜述[J];空間電子技術;2010年02期

7 吳學智;武兵;何如龍;;外軍新一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)及關鍵技術研究[J];通信技術;2012年09期

8 譚家驥;;美國軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展概況[J];軍事通信技術;1985年02期

9 王文博;;發(fā)展我國的小容量衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J];無線電通信技術;1989年03期

10 文恩;俄羅斯的反射鏡衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J];中國航天;1994年07期

相關會議論文 前10條

1 劉剛;;管窺衛(wèi)星通信系統(tǒng)之熱點技術及應用[A];2009中國衛(wèi)星應用大會會議文集[C];2009年

2 曹國英;;轉型衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展綜述[A];2008中國衛(wèi)星應用大會會議文集[C];2008年

3 王梅;金偉信;;軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)安全發(fā)展研究及建議[A];衛(wèi)星通信技術研討會論文集[C];2004年

4 張邦寧;劉愛軍;;軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的技術發(fā)展研究[A];衛(wèi)星通信技術研討會論文集[C];2004年

5 董積平;閆忠文;;衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的電磁干擾及其抗干擾技術[A];衛(wèi)星通信技術研討會論文集[C];2004年

6 劉江;唐世慶;石志強;趙萌;;衛(wèi)星通信系統(tǒng)的干擾技術和方法的研究[A];衛(wèi)星通信技術研討會論文集[C];2004年

7 岳炳良;;艦艇衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術體制中若干問題的研究[A];1997年全國微波會議論文集(下冊)[C];1997年

8 劉愛軍;;向全分組協(xié)議演進的衛(wèi)星通信系統(tǒng)[A];2009中國衛(wèi)星應用大會會議文集[C];2009年

9 何元智;;衛(wèi)星通信系統(tǒng)安全防護體系研究[A];第十八次全國計算機安全學術交流會論文集[C];2003年

10 ;前言[A];第六屆衛(wèi)星通信新業(yè)務新技術學術年會論文集[C];2010年

相關重要報紙文章 前10條

1 新學;中國通信學會重視建立自主衛(wèi)星通信系統(tǒng)[N];大眾科技報;2010年

2 曹桂興 孫宏金;構建衛(wèi)星通信系統(tǒng)迫在眉睫[N];中國航天報;2008年

3 記者程勝;深圳證券通信公司組織首次全網測試[N];中國證券報;2002年

4 記者 楊方武　通訊員 矯健;中國石油衛(wèi)星小站裝機突破千座[N];中國石油報;2012年

5 記者 涂露芳 童沛;2017年前所有客機加裝衛(wèi)星通信系統(tǒng)[N];北京日報;2014年

6 李杰;應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)保證可靠通信[N];科技日報;2006年

7 羅瞻;寧波構建“動中通”通信系統(tǒng)[N];政府采購信息報;2008年

8 信息產業(yè)部電子科技情報研究所研究部 王雁;美英聯(lián)軍的通信網絡[N];中國電子報;2003年

9 特約記者 王琦;開通施工現(xiàn)場數據網視頻傳輸通道[N];東北電力報;2010年

10 郗汴格;信息技術是驅動力[N];中國電子報;2003年

相關博士學位論文 前5條

1 孟楠;衛(wèi)星通信系統(tǒng)跨層帶寬分配及多媒體通信技術研究[D];北京郵電大學;2013年

2 段曉明;星上ATM交換衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;1998年

3 李楊;自適應衛(wèi)星通信系統(tǒng)方案及相關技術研究[D];中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所）;2005年

4 王寶成;基于DVB-RCS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信加密技術研究[D];北京郵電大學;2012年

5 汪小燕;無線異構網絡協(xié)同工作技術研究[D];華中科技大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 唐力群;非靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)星座及通信鏈路設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 馮冬冬;衛(wèi)星WCDMA系統(tǒng)U2B鏈路關鍵技術研究[D];電子科技大學;2015年

3 譚海超;低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由與流量均衡策略研究[D];電子科技大學;2015年

4 應勤民;衛(wèi)星通信系統(tǒng)評估算法研究[D];電子科技大學;2002年

5 施惟惟;基于三軸自主穩(wěn)定的艦載衛(wèi)星通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2012年

6 楊海濤;星座衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估方法研究[D];國防科學技術大學;2007年

7 陳俊;基于地面中繼的衛(wèi)星通信系統(tǒng)資源分配研究及仿真驗證[D];北京郵電大學;2015年

8 張旭;低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)位置管理技術研究[D];電子科技大學;2008年

9 孟暉;衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路預算軟件研制[D];西安電子科技大學;2007年

10 李彬;低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)核心網性能研究與仿真[D];電子科技大學;2008年

，

本文編號：1453078