本文關(guān)鍵詞：多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著航天技術(shù)的高速發(fā)展,對(duì)于各個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)空間資源的戰(zhàn)略地位變得日益重要。因此,世界各國(guó)對(duì)空間優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈,并且都在努力構(gòu)建具有重大戰(zhàn)略意義的空間信息網(wǎng)�？臻g信息網(wǎng)是以空間平臺(tái)(如同步衛(wèi)星或中、低軌道衛(wèi)星、平流層氣球和有人或無(wú)人駕駛飛機(jī)等)為載體,由部署于多個(gè)軌道面負(fù)責(zé)各種任務(wù)的衛(wèi)星和地面站組成,可以實(shí)時(shí)獲取、傳輸和處理空間信息的高動(dòng)態(tài)的多層異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因而研究多層異構(gòu)的混合衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)就有十分重要的意義。相比于單層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)具有抗毀性好、網(wǎng)絡(luò)容量大、選路靈活等特點(diǎn)。但是,多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性高、節(jié)點(diǎn)數(shù)目多、鏈路數(shù)目大,且由于衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)不斷運(yùn)動(dòng),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟蔡幱谝环N快速的動(dòng)態(tài)變化中,因此路由技術(shù)也要更加復(fù)雜。本論文重點(diǎn)對(duì)多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的路由策略進(jìn)行了研究。首先通過(guò)比較單層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn),明確了研究多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的意義,分析了多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,指出了目前存在的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。接下來(lái),介紹了幾種典型的多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),分析了GEO/LEO網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),進(jìn)而設(shè)計(jì)出3GEO+66LEO雙層衛(wèi)星星座,并對(duì)星座的連接特性和覆蓋特性進(jìn)行了分析。然后,針對(duì)傳統(tǒng)GEO/LEO雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)層間鏈路復(fù)雜、切換頻繁的問(wèn)題,以降低協(xié)議開(kāi)銷和協(xié)議復(fù)雜性為目標(biāo),提出了一種基于時(shí)隙優(yōu)化的GEO/LEO雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由策略。該策略主要包括以下三個(gè)方面改進(jìn):提出一種優(yōu)化的時(shí)間片劃分方法,降低了在衛(wèi)星運(yùn)行周期內(nèi)的路由更新次數(shù);提出一種基于“分群+分組”的衛(wèi)星分組管理方法,簡(jiǎn)化層間連接關(guān)系,使處于極區(qū)的衛(wèi)星得到有效管理;提出一種基于跳數(shù)限制和鏈路控制的流量平衡方法,從擁塞預(yù)防和擁塞緩解兩方面解決網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞問(wèn)題。仿真表明,與基于時(shí)間虛擬化和分層管理的路由算法相比,基于時(shí)隙優(yōu)化的路由策略具有更小的層間鏈路連接度、更低的星間通信開(kāi)銷、更高的包到達(dá)率。之后,針對(duì)極軌衛(wèi)星在極地區(qū)域軌道間鏈路臨時(shí)斷開(kāi)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題,以降低丟包率為目標(biāo),提出了一種基于位置預(yù)測(cè)的GEO/LEO雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化策略。該優(yōu)化策略充分利用了衛(wèi)星位置的可預(yù)測(cè)性,提出了一種基于位置預(yù)測(cè)的路由優(yōu)化方法。和基于時(shí)隙優(yōu)化的路由策略相比,基于位置預(yù)測(cè)的路由優(yōu)化策略降低了網(wǎng)絡(luò)的丟包率,提升了系統(tǒng)的可靠性。最后,構(gòu)建了基于OPNET結(jié)合STK和MATLAB的聯(lián)合仿真平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò) 路由策略 時(shí)間虛擬化 分層分組管理 位置預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN927
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題背景和研究意義9-13
• 1.1.1 課題研究的背景9-12
• 1.1.2 課題研究的意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13-17
• 1.2.1 多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 存在的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)17-18
• 第2章 基于全球覆蓋的GEO/LEO雙層衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 典型的多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)分析18-21
• 2.3 3GEO+66LEO雙層衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)21-26
• 2.3.1 3GEO+66LEO雙層衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)21-23
• 2.3.2 3GEO+66LEO雙層星座覆蓋特性23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于時(shí)隙優(yōu)化的GEO/LEO雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由策略27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 基于時(shí)隙優(yōu)化的雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由策略27-35
• 3.2.1 時(shí)間片優(yōu)化方法27-29
• 3.2.2 基于“分群+分組”的雙層衛(wèi)星管理方法29-33
• 3.2.3 基于跳數(shù)限制和鏈路控制的流量平衡方法33-35
• 3.3 協(xié)議分析與性能評(píng)價(jià)35-40
• 3.3.1 層間鏈路連接度分析35-36
• 3.3.2 星間通信開(kāi)銷分析36-37
• 3.3.3 時(shí)延、丟包率和吞吐量分析37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于位置預(yù)測(cè)的GEO/LEO雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由策略41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 基于位置預(yù)測(cè)的雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化策略41-44
• 4.2.1 問(wèn)題描述41-42
• 4.2.2 基于位置預(yù)測(cè)的路由優(yōu)化策略42-44
• 4.3 仿真分析與性能評(píng)價(jià)44-47
• 4.3.1 仿真環(huán)境與參數(shù)設(shè)置44
• 4.3.2 丟包率分析44-45
• 4.3.3 吞吐量分析45-46
• 4.3.4 端到端時(shí)延分析46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 基于OPNET的GEO/LEO雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)48-61
• 5.1 引言48
• 5.2 OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具簡(jiǎn)介48-50
• 5.2.1 三層建模機(jī)制49
• 5.2.2 基于事件的仿真機(jī)制49-50
• 5.3 基于OPNET的網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-60
• 5.3.1 協(xié)議結(jié)構(gòu)與仿真場(chǎng)景50-51
• 5.3.2 仿真平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51-52
• 5.3.3 OPNET模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-58
• 5.3.4 仿真結(jié)果分析58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果66-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：398240