發(fā)布時間：2018-10-25 19:17

【摘要】：為實現(xiàn)地面通信網(wǎng)絡(luò)對高山、海洋的全域覆蓋,應(yīng)對地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害對地面通信網(wǎng)絡(luò)造成的損壞,有必要研究和構(gòu)建空天地一體化網(wǎng)絡(luò)。空天地一體化網(wǎng)絡(luò)中的臨近空間網(wǎng)絡(luò),處于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)中間的位置,在空天地一體化網(wǎng)絡(luò)中起著重要的承上啟下的作用。本文以空天地一體化網(wǎng)絡(luò)作為整體研究背景,主要研究由臨近空間網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的雙層空地網(wǎng)絡(luò),同時將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)作為空地網(wǎng)絡(luò)的重要補充,重點研究空地網(wǎng)絡(luò)的路由問題。本文首先介紹了空地網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和各個子網(wǎng)的特點等。為在這樣的系統(tǒng)下進行路由,本文對現(xiàn)有路由進行了概述,綜合空地網(wǎng)絡(luò)的特點,說明了空地網(wǎng)絡(luò)中需要采用動態(tài)的半集中半分布的一體化路由設(shè)計方法。然后根據(jù)空地網(wǎng)絡(luò)路由研究現(xiàn)狀,結(jié)合空地網(wǎng)絡(luò)對路由的要求,設(shè)計得到邏輯扁平化路由機制。該機制將空地雙層網(wǎng)絡(luò)拓撲進行扁平化,形成包含整個空地網(wǎng)絡(luò)拓撲信息的單層網(wǎng)絡(luò)拓撲。利用此拓撲進行路由計算可以得到最優(yōu)路由。為實現(xiàn)邏輯扁平化路由機制,需要將不同性質(zhì)的鏈路通過相同的衡量方法加以度量,即鏈路質(zhì)量度量。為充分度量空地網(wǎng)絡(luò)中有線鏈路與無線鏈路的區(qū)別,本文提出了一種新的度量方式mETT(mobility ETT),該度量方法能夠同時反映鏈路在時延、帶寬、丟包和穩(wěn)定度方面的性能。最后利用OPNET仿真工具對扁平化路由機制和綜合度量方式mETT進行了仿真驗證。最終證明扁平化路由機制在包發(fā)送率和時延等性能上優(yōu)于傳統(tǒng)的分層路由機制,mETT能夠綜合度量鏈路在丟包、時延、帶寬和穩(wěn)定度四方面的性能。將邏輯扁平化路由機制與mETT應(yīng)用于空地網(wǎng)絡(luò),可以減小臨近空間平臺的設(shè)計復(fù)雜度,并提升空地網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。
[Abstract]:In order to realize the global coverage of the land communication network to the mountains and oceans, and to deal with the damage caused by natural disasters such as earthquakes and hurricanes, it is necessary to study and construct the integrated network of space and earth. The adjacent space network in the integrated air space network is located in the middle of the satellite network and the ground network, and plays an important role in the integration of space and earth networks. In this paper, the integrated network of space and earth is taken as the whole research background, and the two-layer air-to-ground network composed of the adjacent space network and the ground network is mainly studied, and the satellite network is taken as the important supplement of the air-to-ground network at the same time. This paper focuses on the routing problem of air-to-ground networks. This paper first introduces the open-ground network system, including the network architecture and the characteristics of each subnet. In order to route in such a system, this paper summarizes the existing routing, synthesizes the characteristics of the air-to-ground network, and explains the need to adopt dynamic semi-centralized and semi-distributed integrated routing design method in the air-to-ground network. Then according to the current situation of the research on the air-to-ground network routing and the requirements of the air-to-ground network routing the logical flattening routing mechanism is designed. This mechanism flattens the air-ground double-layer network topology and forms a single-layer network topology containing the topology information of the whole air-ground network. The optimal routing can be obtained by using this topology for routing computation. In order to realize the logical flattening routing mechanism, it is necessary to measure the different nature of the link through the same measurement method, that is, the link quality measurement. In order to fully measure the difference between wired and wireless links in air-ground networks, a new measurement method, mETT (mobility ETT), is proposed, which can simultaneously reflect the performance of links in terms of delay, bandwidth, packet loss and stability. Finally, the flat routing mechanism and synthetic metric mETT are simulated with OPNET simulation tools. Finally, it is proved that the flat routing mechanism is superior to the traditional hierarchical routing mechanism in packet sending rate and delay, and mETT can comprehensively measure the performance of the link in terms of packet loss, delay, bandwidth and stability. The application of logical flattening routing mechanism and mETT to the air-to-ground network can reduce the design complexity of the adjacent space platform and improve the transmission performance of the air-to-ground network.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN915.02

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本文編號：2294587