基于AODV的衛(wèi)星路由機制的分析與研究.pdf

1、隨著世界全球化的發(fā)展，地面通信網(wǎng)絡早已不能滿足國家及人民的需求，衛(wèi)星通信技術(shù)應運而生。自20世紀90年代以來，衛(wèi)星通信技術(shù)得到迅猛發(fā)展，衛(wèi)星網(wǎng)絡規(guī)模正逐漸擴大，但是其具有節(jié)點動態(tài)性強、拓撲變化頻繁、可擴展性差、節(jié)點鏈路資源利用率低等特點，為使各衛(wèi)星能夠高效地完成多樣復雜的空間任務，衛(wèi)星之間需要進行高效組網(wǎng)。
　　本文以實驗室承擔的國家863計劃課題“未來一體化標識網(wǎng)絡關(guān)鍵技術(shù)與示范”(No.2015AA015702)為依托，將AO

2、DV(Ad-Hoc On-demand Distance Vector Routing)按需路由協(xié)議應用于分布式衛(wèi)星網(wǎng)絡中，接入骨干網(wǎng)，實現(xiàn)天地一體化連接，再進一步提出了一種基于AODV路由協(xié)議的適用于編隊飛行衛(wèi)星網(wǎng)絡的帶寬保障算法。
　　本文首先介紹了分布式衛(wèi)星系統(tǒng)和多種路由協(xié)議。分析了分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的星群、星座及編隊飛行衛(wèi)星三種模型，并著重研究了編隊飛行衛(wèi)星模型;并且研究了應用于空間延遲容忍網(wǎng)絡中的CGR連接圖路由協(xié)議、應用于

3、地面Ad-Hoc無線自組網(wǎng)中的先驗式和反應式路由協(xié)議，分析了各種路由協(xié)議的原理及適用的網(wǎng)絡場景，以及兩種基于帶寬改進的AODV路由協(xié)議，但該AODV路由協(xié)議存在沒有考慮網(wǎng)絡中不存在符合要求的路徑的缺點。
　　隨后本文提出一種基于干涉CartWheel編隊飛行衛(wèi)星的擴展模型，并針對編隊飛行衛(wèi)星網(wǎng)絡中節(jié)點鏈路帶寬資源利用率低以及目前基于帶寬改進的AODV路由協(xié)議存在網(wǎng)絡資源浪費的問題，對AODV路由協(xié)議進行了改進;接著具體闡述了改進的

4、方法，包括帶寬參數(shù)提取、路由尋路過程中所涉及到的消息幀及路由表等改進。接著具體描述了改進后的路由協(xié)議的路由機制，包括路由機制中的流程、消息處理，及其實現(xiàn)方法。
　　最后在實驗室環(huán)境中建立天地一體化網(wǎng)絡實驗場景，在分布式低軌衛(wèi)星中應用AODV路由協(xié)議，進行了鄰居發(fā)現(xiàn)、路由發(fā)現(xiàn)、路由維護及網(wǎng)關(guān)功能的測試實驗，再與CGR連接圖路由協(xié)議結(jié)合，將分布式低軌衛(wèi)星接入骨干網(wǎng)，實現(xiàn)天地一體化網(wǎng)絡連接;隨后將改進前后的AODV路由協(xié)議以及QVAOD