本文關(guān)鍵詞：基于QoS保障的空天環(huán)境路由策略研究

  更多相關(guān)文章： 拓撲結(jié)構(gòu) 鏈路狀態(tài) QoS 路由策略

【摘要】：空天環(huán)境中,各種高度軌道衛(wèi)星、臨近空間平臺、地面設(shè)備等多層次多種類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點并存,具有覆蓋范圍大、傳輸距離遠、系統(tǒng)穩(wěn)定性高等特點,能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍持續(xù)可靠通信,是繼地面通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之后最具發(fā)展前景的通信網(wǎng)絡(luò)體系�？仗炀W(wǎng)絡(luò)以衛(wèi)星、臨近空間平臺為網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點,為地面及空中靜止或高速移動的用戶提供通信服務(wù)。針對空天環(huán)境的特點,為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒏咝?需要設(shè)計合理的路由策略來滿足不同業(yè)務(wù)的QoS(Quality of Service,服務(wù)質(zhì)量)需求,因此基于Qo S保障的路由策略是本文研究的重點。首先,對空天網(wǎng)絡(luò)體系進行總體分析。建立通信網(wǎng)絡(luò)模型,確定整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的作用、數(shù)據(jù)在鏈路的傳輸方式,在此基礎(chǔ)上根據(jù)空天網(wǎng)絡(luò)的特點選擇合適的路由機制。其次,針對空天環(huán)境下通信網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)高動態(tài)變化的特點,設(shè)計合理的虛擬拓撲控制策略,這是Qo S路由策略的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包包頭的基礎(chǔ)上增加源接入點和目的接入點的IP地址。針對骨干節(jié)點的動態(tài)性,采用時隙劃分的方法將動態(tài)的拓撲轉(zhuǎn)換成相對靜止的虛擬拓撲;在時隙內(nèi)采用Dijkstra算法以鏈路狀態(tài)作為參數(shù)來計算最優(yōu)路徑;在時隙切換時,采用軟切換策略避免傳輸中斷。針對用戶節(jié)點的動態(tài)性,設(shè)計了用戶接入骨干節(jié)點和切換骨干節(jié)點時的消息傳輸機制,并建立用戶骨干節(jié)點連接表進行目的用戶連接節(jié)點的查詢。仿真結(jié)果表明,本文路由策略在分組投遞率和路由開銷上的性能得到了提升。最后,在解決拓撲動態(tài)性的基礎(chǔ)上,針對鏈路狀態(tài)高動態(tài)變化的特點,為滿足不同業(yè)務(wù)的Qo S路由需求進行路由機制的研究。首先根據(jù)業(yè)務(wù)需求對傳輸業(yè)務(wù)進行分類;分析了影響鏈路狀態(tài)的因素,并用時延的形式進行表示,其中對排隊延時建立排隊論模型進行了重點分析;建立鏈路狀態(tài)信息表來表征整個通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài);在此基礎(chǔ)上,基于時變鏈路狀態(tài)和業(yè)務(wù)需求得到路徑代價函數(shù)和約束條件,建立路由優(yōu)化模型;針對不同業(yè)務(wù)類型分別設(shè)計路由優(yōu)化算法。對鏈路排隊延時和丟包重傳延時進行仿真,仿真結(jié)果證明了模型的正確性。通過對路由策略設(shè)計,實現(xiàn)了高動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)和高動態(tài)鏈路狀態(tài)下的不同業(yè)務(wù)的QoS保障,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒏咝?提高了資源利用率。
【關(guān)鍵詞】：拓撲結(jié)構(gòu) 鏈路狀態(tài) QoS 路由策略
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN915.02
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景9-11
• 1.2 研究的目的及意義11-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析13-16
• 1.3.1 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)13-15
• 1.3.2 臨近空間網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)15-16
• 1.3.3 目前存在的問題分析16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-19
• 1.4.1 總體設(shè)計方案16
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容16-19
• 第2章 空天網(wǎng)絡(luò)通信體系概述19-26
• 2.1 引言19
• 2.2 空天通信網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)分析19-21
• 2.3 數(shù)據(jù)傳輸方式21-22
• 2.4 路由機制的選擇22-23
• 2.5 相關(guān)路由策略的介紹23-25
• 2.5.1 地面網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)23-24
• 2.5.2 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于高動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)的虛擬拓撲控制機制26-39
• 3.1 引言26
• 3.2 數(shù)據(jù)包的包頭設(shè)計26-28
• 3.3 骨干節(jié)點動態(tài)性控制策略28-32
• 3.3.1 基于時隙劃分控制策略28-29
• 3.3.2 時隙內(nèi)路由計算29-31
• 3.3.3 骨干節(jié)點軟切換策略31-32
• 3.4 用戶節(jié)點動態(tài)性控制策略32-34
• 3.4.1 用戶連接骨干節(jié)點32
• 3.4.2 用戶切換骨干節(jié)點32-33
• 3.4.3 目的用戶連接節(jié)點查詢33-34
• 3.5 骨干節(jié)點操作34-35
• 3.6 仿真與性能分析35-37
• 3.7 本章小結(jié)37-39
• 第4章 基于高動態(tài)鏈路狀態(tài)的QOS路由機制39-69
• 4.1 引言39
• 4.2 傳輸業(yè)務(wù)類型及其QOS需求分析39-40
• 4.3 影響鏈路狀態(tài)的因素及其表征方法分析40-52
• 4.3.1 鏈路傳播延時42
• 4.3.2 鏈路傳輸延時42
• 4.3.3 丟包重傳產(chǎn)生的延時42-43
• 4.3.4 鏈路排隊延時43-52
• 4.4 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息52-53
• 4.5 建立路由優(yōu)化模型53-55
• 4.6 QOS路由算法的設(shè)計55-60
• 4.6.1 低延時需求業(yè)務(wù)優(yōu)化算法55-57
• 4.6.2 高帶寬需求業(yè)務(wù)優(yōu)化算法57-58
• 4.6.3 盡力傳輸業(yè)務(wù)優(yōu)化算法58-60
• 4.7 路由選擇與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)60-61
• 4.8 仿真與性能分析61-68
• 4.8.1 鏈路排隊延時的仿真61-65
• 4.8.2 丟包重傳延時仿真65-68
• 4.9 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙會群,蔣亞軍,孫晶,李正熙,高遠;路由聯(lián)盟建模與震蕩檢測[J];小型微型計算機系統(tǒng);2005年09期

2 曲榮欣;張春宏;高遠;;基于安全配置準則的路由策略沖突級別的確定[J];計算機工程;2006年11期

3 徐昕;顧云麗;;自私路由及其解決方法[J];科技資訊;2008年29期

4 曹煦暉;;混合式P2P的路由搜索算法[J];集美大學學報(自然科學版);2009年03期

5 唐明董;張國清;楊景;張國強;;互聯(lián)網(wǎng)可擴展路由[J];軟件學報;2010年10期

6 楊鋒;;路由策略與策略路由分析及實例一則[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2007年11期

7 陳弘,劉彥,高軍,楊宇航;路由仲裁技術(shù)在交換網(wǎng)絡(luò)中心建設(shè)中的研究和應(yīng)用[J];計算機工程;2000年02期

8 趙玉震;骨干出口路由策略及節(jié)點增容方案探討[J];電信建設(shè);2003年06期

9 趙會群,孫晶,王國仁,高遠;路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)[J];計算機學報;2004年07期

10 段小榮,付愛英,鄢志輝;雙網(wǎng)分流的路由策略[J];計算機與現(xiàn)代化;2004年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙會群;孫晶;高遠;;一種基于路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)的路由振蕩檢測算法[A];第十屆全國容錯計算學術(shù)會議論文集[C];2003年

2 嚴鋼;周濤;傅忠謙;汪秉宏;;復雜網(wǎng)絡(luò)上的有效路由(英文)[A];第二屆全國復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)學術(shù)論壇論文集[C];2005年

3 李玉劍;楊涵新;汪秉宏;;信息處理延時情況下通訊網(wǎng)絡(luò)中路由策略研究[A];第五屆全國復雜網(wǎng)絡(luò)學術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

4 郭成安;李建華;李明偉;;自適應(yīng)分布式路由算法研究的新進展[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

5 周萬春;吳博;;一種優(yōu)化的分層式移動IPv6路由策略的分析與研究[A];2007年全國開放式分布與并行計算機學術(shù)會議論文集(上冊)[C];2007年

6 孟濤;杜文建;侯志勝;;遼寧省聯(lián)通169網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)扁平化的路由策略研究與應(yīng)用[A];中國通信學會第六屆學術(shù)年會論文集（中）[C];2009年

7 張雪松;胡九川;鄭崇友;鐘章隊;;基于可能性分布的資源質(zhì)量路由[A];第12屆全國模糊系統(tǒng)與模糊數(shù)學學術(shù)年會論文集[C];2004年

8 劉晶晶;;煤炭企業(yè)網(wǎng)絡(luò)多出口路由平臺的規(guī)劃與實施[A];煤礦安全、高效、潔凈開采——機電一體化新技術(shù)學術(shù)會議論文集[C];2009年

9 姚諦;胡慧俐;朱培棟;;基于加同態(tài)加密機制的互聯(lián)網(wǎng)路由異常檢測[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2007年

10 趙會群;孫晶;高遠;;路由“活鎖”檢測方法[A];全國第13屆計算機輔助設(shè)計與圖形學（CAD/CG）學術(shù)會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 云;全面控制Internet路由[N];中國計算機報;2001年

2 ;線速交換 安全路由[N];中國計算機報;2003年

3 ;智能路由控制改進BGP[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2002年

4 瀟瀟;會診中山大學[N];中國電腦教育報;2003年

5 林海;IP地址需雙管齊下加速申請[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報;2006年

6 廣州金融高等專科學校 陳華其;以太網(wǎng)直接接入CERNet[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

7 王;面向電信級核心[N];中國計算機報;2001年

8 ;清華比威推出路由器新品[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2001年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付志鵬;結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)抖動的應(yīng)對策略研究[D];國防科學技術(shù)大學;2013年

2 趙丹;基于邏輯集中控制的網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2013年

3 趙陽明;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中路由與資源分配問題研究[D];電子科技大學;2015年

4 孫海峰;VANETs路由算法研究[D];電子科技大學;2015年

5 于灝;復雜網(wǎng)絡(luò)傳輸及資源限制下負載能力提升問題研究[D];東北大學;2013年

6 王小娟;基于復雜網(wǎng)絡(luò)理論的虛擬路由通信安全問題研究[D];北京郵電大學;2015年

7 陳良鋒;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位及路由策略的研究與應(yīng)用[D];中國科學技術(shù)大學;2015年

8 苗笛;智慧協(xié)同標識網(wǎng)絡(luò)可靠路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學;2016年

9 蘇申;Internet域間路由建模與分析研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

10 鐘曉雄;面向多跳認知無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的路由與傳輸協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 谷志群;WSNs中基于網(wǎng)絡(luò)資源利用效率的層次型路由算法研究[D];河北工程大學;2015年

2 徐金卯;可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中元能力組合及服務(wù)路由策略研究[D];鄭州大學;2015年

3 王宇飛;3D NoC容錯路由算法的研究[D];曲阜師范大學;2015年

4 李長鋒;基于能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法研究[D];華中師范大學;2015年

5 王麗珍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中地理位置路由算法研究[D];蘇州大學;2015年

6 張群;基于WirelessHART的低功耗可靠路由算法和調(diào)度[D];山東大學;2015年

7 張珊珊;面向緊急情況下DTN網(wǎng)絡(luò)的移動模型和路由算法的研究[D];陜西師范大學;2015年

8 鄒劍芬;贛東北地區(qū)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的研究與設(shè)計[D];華北電力大學;2015年

9 覃廣榮;基于節(jié)點位置偏好地點DTN路由算法研究[D];廣西大學;2015年

10 劉斌;基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時路由研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

，

本文編號：664725