如今,隨著人們對(duì)于消息的需求越來越多,能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的得到空天信息網(wǎng)絡(luò)的信息對(duì)各種空間任務(wù)如資源勘察、地形測繪、為科學(xué)及生產(chǎn)活動(dòng)等提供通信服務(wù)顯得益發(fā)重要,這些都需要具備空間信息獲取、傳輸和綜合利用能力。在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中,由于衛(wèi)星的高速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中鏈路的通斷狀態(tài)隨時(shí)間演變,使得網(wǎng)絡(luò)中很難存在端到端的傳輸路徑。針對(duì)這個(gè)問題,本文引入了時(shí)空?qǐng)D來描述衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)?獲得衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的全局信息,并在此基礎(chǔ)上為網(wǎng)絡(luò)中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)尋找最優(yōu)路徑,保證全局最優(yōu)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量模型中,隨著時(shí)間軸單位的增大,業(yè)務(wù)的突發(fā)性逐漸減少�？茖W(xué)研究表明,在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的突發(fā)性不隨時(shí)間軸單位的變化而變化,證明衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)際業(yè)務(wù)具有自相似性,這種自相似性使得數(shù)據(jù)的產(chǎn)生具有很大的突發(fā)性,這種情況下,若是以一個(gè)網(wǎng)絡(luò)流量的閾值來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸路徑,則極容易發(fā)生鏈路資源浪費(fèi)的情況,造成不必要的傳輸開銷。在現(xiàn)有的解決網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)業(yè)務(wù)的傳輸問題的方法中,主要思想是根據(jù)制定的判決依據(jù)丟棄數(shù)據(jù)包以及動(dòng)態(tài)分配帶寬,但是第一種方法會(huì)降低數(shù)據(jù)傳輸成功率,第二種方法會(huì)因?yàn)榉峙湟?guī)則復(fù)雜以及借用和釋放帶寬機(jī)制而導(dǎo)致傳輸成本增加。所以,本文針對(duì)上述問題提出了一種基于時(shí)空?qǐng)D的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)業(yè)務(wù)最小開銷路由算法。在時(shí)空?qǐng)D的基礎(chǔ)上,根據(jù)ON/OFF模型,本文建立了在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)衛(wèi)星發(fā)送和不發(fā)送數(shù)據(jù)的概率模型。利用Dijkstra算法以及概率融合的方法,為所發(fā)送數(shù)據(jù)尋找在允許的擁塞概率下的最小開銷路徑。利用Matlab仿真平臺(tái)對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和對(duì)比。本文的算法在接受一定擁塞概率下,能夠有效減少傳輸開銷。針對(duì)上述算法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸擁塞問題,本文利用尋找“旁路”的路由算法來進(jìn)行擁塞處理,即通過“繞過”有一定概率會(huì)被其他業(yè)務(wù)源所發(fā)送數(shù)據(jù)占據(jù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路來尋找最優(yōu)路徑。利用Matlab仿真平臺(tái)對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證,該算法在不影響其他業(yè)務(wù)源的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下,能夠有效提高數(shù)據(jù)傳輸成功率。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN927.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)自相似特性研究
        1.2.2 針對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的自相似特性的解決方法
    1.3 課題研究的目的和意義
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓邉?dòng)態(tài)性及流量自相似性分析
    2.1 引言
    2.2 動(dòng)態(tài)拓?fù)鋵?duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?br>        2.2.1 時(shí)空?qǐng)D
        2.2.2 事件驅(qū)動(dòng)圖
    2.3 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的自相似業(yè)務(wù)模型
        2.3.1 自相似業(yè)務(wù)模型分析
        2.3.2 截?cái)嘀匚卜植嫉腛N/OFF模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于時(shí)空?qǐng)D的隨機(jī)業(yè)務(wù)最小開銷路由算法
    3.1 引言
    3.2 時(shí)空?qǐng)D的構(gòu)建算法
    3.3 基于時(shí)空?qǐng)D的ON/OFF概率模型
    3.4 路由算法
        3.4.1 MCRT路由算法
        3.4.2 MCFT路由算法
        3.4.3 算法復(fù)雜度
    3.5 仿真結(jié)果與分析
        3.5.1 仿真平臺(tái)介紹
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于時(shí)空?qǐng)D的隨機(jī)業(yè)務(wù)的擁塞處理路由算法
    4.1 引言
    4.2 擁塞問題描述
    4.3 路由算法
        4.3.1 擁塞處理路由算法
        4.3.2 算法復(fù)雜度
    4.4 仿真性能與分析
        4.4.1 仿真場景
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝

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本文編號(hào)：2843983