【摘要】：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)有著廣泛的地理覆蓋范圍,其通信距離遠(yuǎn)且不受地形限制,因此衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在全球通信中有著不可替代的關(guān)鍵作用。由于地理原因?qū)е氯丝诜植疾痪?直接引起了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載分布不均衡的問題,同時網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡將會帶來網(wǎng)絡(luò)擁塞以及端到端時延與丟包率的上升,從而影響網(wǎng)絡(luò)性能。本文提出了基于負(fù)載的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由方法來解決網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡的問題。由于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)高度動態(tài)變化,鏈路存在短時間內(nèi)低負(fù)載的情況,這將會影響常見的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由算法的排隊時延計算以及路徑選擇,進(jìn)而影響衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)性能。首先,本文提出了一種自適應(yīng)調(diào)整的預(yù)測排隊時延模型,該模型能夠有效過濾短時間內(nèi)低負(fù)載的情況,同時提供長期穩(wěn)定的排隊時延。然后,本文設(shè)計了一種基于負(fù)載的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由算法。該路由算法根據(jù)衛(wèi)星節(jié)點的負(fù)載情況進(jìn)行自適應(yīng)路由調(diào)整從而使得流量分布均衡。本文的主要研究工作如下:1.提出一種可以過濾短時間內(nèi)低負(fù)載情況的預(yù)測排隊時延模型,該模型能夠根據(jù)歷史預(yù)測排隊時延以及當(dāng)前時刻的平均期望排隊時延自適應(yīng)地調(diào)整,為全局路由路徑計算提供更加準(zhǔn)確的鏈路代價。2.設(shè)計一種基于負(fù)載的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由算法,該算法利用路由狀態(tài)模型動態(tài)地調(diào)整路由,從而達(dá)到充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和均衡流量分布的目的。3.針對路由狀態(tài)模型狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率的計算方法進(jìn)行研究,提出一種能夠根據(jù)節(jié)點負(fù)載狀態(tài)和全局路由路徑代價自適應(yīng)地調(diào)整狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率的方法,在均衡負(fù)載的同時保證了低的端到端時延。通過利用NS2中的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)模塊,本文實現(xiàn)了基于負(fù)載的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由方法,并與在解決網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡問題上具有代表性的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由算法進(jìn)行對比。實驗結(jié)果表明本文提出的算法能提供更低的平均端到端時延與網(wǎng)絡(luò)丟包率、更大的網(wǎng)絡(luò)吞吐率以及更均衡的流量分布。
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文點宕機的情況下衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星個數(shù)通常是固定的。網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載是不均衡的。由于城市人口密度高，偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村人煙稀少面大部分被海洋覆蓋，南北半球的大陸分布不均勻，直接導(dǎo)致了不量分布。如圖 1-1 所示[46]，，大多數(shù)流量熱點地區(qū)處于北半球，使得空的衛(wèi)星持續(xù)高負(fù)載，而人口密度稀疏的區(qū)域的衛(wèi)星大多情況下空

絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為地球同步軌道系統(tǒng)以及非地球同步km，與地面通信傳播時延較長且地面?zhèn)�大部分使用的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是非地球據(jù)衛(wèi)星軌道形狀分為圓形軌道衛(wèi)星和橢的地區(qū)有著很好的覆蓋，但是為了使橢地點，橢圓軌道傾角必須為 63.14°，將大多數(shù)衛(wèi)星系統(tǒng)使用圓形軌道衛(wèi)星星座低地軌道（LEO）衛(wèi)星或者中地軌（MEO 衛(wèi)星軌道的高度較低，對地面通信多的移動終端設(shè)備提供服務(wù)，同時較低網(wǎng)絡(luò)吞吐量。因此，LEO 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)目前
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN927.2

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本文編號：2607346