本文關鍵詞：基于穩(wěn)定性的分布式星群組網(wǎng)優(yōu)化方法研究

  更多相關文章： 分布式星群 網(wǎng)絡優(yōu)化 抗毀性評估 多目標路由選擇 網(wǎng)絡修復

【摘要】：由于衛(wèi)星通信具有通信距離遠、覆蓋范圍廣、傳輸時延短等特點,研究衛(wèi)星通信技術具有重要的意義。近年來,由多顆衛(wèi)星、地面站、低空飛行器等節(jié)點組成的分布式星群網(wǎng)絡成為了衛(wèi)星通信領域的一個熱點研究方向。如何實現(xiàn)穩(wěn)定性組網(wǎng)和動態(tài)重構(gòu)對分布式星群網(wǎng)絡具有重要的意義,也是本文的主要研究問題。然而,之前的組網(wǎng)研究分別單獨集中于拓撲和路由兩個方面。由于星群具有分布式結(jié)構(gòu)、大規(guī)模、動態(tài)移動等特點,在組網(wǎng)過程中分別單獨的考慮拓撲和路由具有缺陷,結(jié)合拓撲和路由進行組網(wǎng)優(yōu)化和重構(gòu)具有必要性和可行性。本文首先提出了歸一化自然連通度的抗毀性評估方法,然后又研究了路由算法中的多目標優(yōu)化問題。在此基礎上,提出了一種基于穩(wěn)定性的分布式星群組網(wǎng)優(yōu)化方法。在給定網(wǎng)絡時延、帶寬和穩(wěn)定性等約束條件下,此方法能夠?qū)崿F(xiàn)分布式星群的動態(tài)組網(wǎng),并滿足穩(wěn)定性和服務質(zhì)量的要求。該方法包括基于最短路徑和最小生成樹算法的初始網(wǎng)絡構(gòu)造算法,基于業(yè)務的局部優(yōu)化算法和基于穩(wěn)定性的全局優(yōu)化算法。另外,本文研究了網(wǎng)絡節(jié)點和鏈路的損毀問題,以頻度作為鏈路重要性指標,基于網(wǎng)絡動態(tài)重構(gòu)思想,提出了一種網(wǎng)絡損毀修復策略�；诜�(wěn)定性的分布式星群組網(wǎng)優(yōu)化方法,能夠滿足不同的網(wǎng)絡設計需求,在給出穩(wěn)定性約束的條件下,降低網(wǎng)絡時延,提升鏈路利用率。另外,網(wǎng)絡修復算法能夠顯著地提升損毀網(wǎng)絡的穩(wěn)定性,極大地降低損毀網(wǎng)絡的平均時延。本文提出的兩種方法計算復雜度低,能夠快速有效的解決分布式星群的動態(tài)組網(wǎng)和重構(gòu)問題。
【關鍵詞】：分布式星群 網(wǎng)絡優(yōu)化 抗毀性評估 多目標路由選擇 網(wǎng)絡修復
【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】：TN927.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-10
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 課題研究的背景和意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-15
• 1.2.1 分布式星群10-13
• 1.2.2 星群穩(wěn)定性組網(wǎng)方法13-14
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 分布式星群組網(wǎng)方法研究與分析17-35
• 2.1 多層衛(wèi)星網(wǎng)絡拓撲特性17-18
• 2.2 多層衛(wèi)星網(wǎng)絡抗毀性分析18-27
• 2.2.1 節(jié)點可信度19-20
• 2.2.2 節(jié)點重要度20-21
• 2.2.3 節(jié)點依賴性21-22
• 2.2.4 鏈路可用度22-23
• 2.2.5 網(wǎng)絡連通度23-27
• 2.3 多層衛(wèi)星網(wǎng)絡路由選擇算法27-29
• 2.4 多目標路由選擇算法研究29-32
• 2.5 基于拓撲與路由的星群組網(wǎng)方法可行性分析32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第3章 分布式星群組網(wǎng)優(yōu)化方法研究35-59
• 3.1 分布式星群網(wǎng)絡構(gòu)建35-37
• 3.2 分布式星群組網(wǎng)優(yōu)化方法37-46
• 3.2.1 初始網(wǎng)絡的構(gòu)建37-42
• 3.2.2 基于服務的局部優(yōu)化42-44
• 3.2.3 基于穩(wěn)定性的全局優(yōu)化44-46
• 3.3 基于星群組網(wǎng)優(yōu)化方法的網(wǎng)絡性能分析46-58
• 3.3.1 初始網(wǎng)絡構(gòu)造性能分析46-53
• 3.3.2 網(wǎng)絡局部優(yōu)化及全局約束性能分析53-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第4章 分布式星群損毀修復策略研究59-73
• 4.1 節(jié)點和鏈路重要性評估方法59-61
• 4.2 分布式星群損毀修復策略61-64
• 4.2.1 星群損毀問題分析62-63
• 4.2.2 星群修復策略設計63-64
• 4.3 基于損毀修復策略的網(wǎng)絡性能分析64-72
• 4.3.1 網(wǎng)絡穩(wěn)定性分析64-66
• 4.3.2 網(wǎng)絡時延分析66-69
• 4.3.3 網(wǎng)絡剩余帶寬分析69-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻74-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其他成果79-81
• 致謝81

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