天地一體化光網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、天地一體化光網(wǎng)絡(luò)是將衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)同傳統(tǒng)的地面光纖網(wǎng)絡(luò)相融合，并通過星地激光鏈路互聯(lián)，實現(xiàn)了全球無縫覆蓋，并具有機動靈活、信息的協(xié)同能力強的特點。同時，天基光網(wǎng)絡(luò)和地面光網(wǎng)絡(luò)互為備份，當(dāng)?shù)孛婀饩W(wǎng)絡(luò)在受到攻擊或自身發(fā)生故障時，可將天基光網(wǎng)絡(luò)作為備份進(jìn)行通信。反之，在天基光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點發(fā)生故障或被干擾時，又可利用地面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，如此進(jìn)一步增強了網(wǎng)絡(luò)的生存能力。天地一體化光網(wǎng)絡(luò)已成為激光通信發(fā)展的趨勢之一，在世界范圍內(nèi)被廣泛關(guān)注，被各主要大國重點

2、研究和開發(fā)。
　　本文首先介紹并分析了衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)的主要特點，包括衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性以及大氣對星地激光鏈路的影響，為后文的研究提供了一定的理論基礎(chǔ)。針對現(xiàn)有平臺的不足，本文對其進(jìn)行了一定程度的完善，改進(jìn)了仿真平臺的業(yè)務(wù)流程，同時新增了天基衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量模型、LEO/GEO衛(wèi)星節(jié)點模型、星地激光鏈路模型以及衛(wèi)星控制節(jié)點模型，為后續(xù)的實驗搭建好仿真環(huán)境。
　　本文接著對一體化光網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)和星地激光鏈路動態(tài)資源管理與分配

3、策略進(jìn)行了研究和仿真。針對衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)，本論文設(shè)計了一種基于激光鏈路的衛(wèi)星混合星座通信系統(tǒng)，避免單層衛(wèi)星星座存在的衛(wèi)星路由負(fù)擔(dān)重和抗毀性差的缺陷，并分析了該星座構(gòu)形下衛(wèi)星星間激光鏈路的動態(tài)特性。同時針對靜態(tài)路由與波長分配算法的不足，提出了天基網(wǎng)絡(luò)動態(tài)RWA策略，該策略考慮了時延、多普勒頻移以及負(fù)載均衡對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。最后，仿真了該策略對一體化光網(wǎng)絡(luò)的影響。在星地激光鏈路資源管理與分配策略中，首先提出了仰角加權(quán)負(fù)載均衡接入策略，綜合考慮