低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由與流量均衡策略研究.pdf

1、作為移動(dòng)通信的重要組成部分，低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)正越來(lái)越受到人們關(guān)注。一方面原因是其可以彌補(bǔ)地面通信系統(tǒng)覆蓋不足的缺點(diǎn)，另一方面是作為應(yīng)急通信手段具有其它系統(tǒng)無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。然而，雖然低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)時(shí)延較低且電波傳播損耗小，其依然存在一些問(wèn)題：第一，衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)都處于高速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，路由算法不易設(shè)計(jì)。第二，由于星上處理能力有限以及衛(wèi)星所處的太空環(huán)境較為惡劣，因此會(huì)出現(xiàn)星上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)擁塞或者衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)故障等問(wèn)題，需要相應(yīng)的方案來(lái)保證數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)

2、送達(dá)。目前，星間網(wǎng)絡(luò)路由算法的主要思路之一是借助星座運(yùn)行的周期性和規(guī)律性來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，根?jù)拓?fù)湓賮?lái)確定路由路徑。值得注意的是，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的路由往往是考慮了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的最優(yōu)解，因此也會(huì)考慮到流量均衡或擁塞避免的問(wèn)題。
　　在上述背景下，本文首先搭建了基于OPNET的仿真平臺(tái)，對(duì)整個(gè)端到端的通信流程進(jìn)行模擬，并對(duì)系統(tǒng)的時(shí)延、吞吐量、誤碼率等指標(biāo)以及系統(tǒng)對(duì)高動(dòng)態(tài)用戶的服務(wù)情況等方面進(jìn)行仿真分析。其次在仿真平臺(tái)上對(duì)低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的路由

3、算法展開(kāi)研究。針對(duì)時(shí)間虛擬化路由算法具有時(shí)延小、復(fù)雜度低等優(yōu)點(diǎn)但對(duì)網(wǎng)絡(luò)突發(fā)情況適應(yīng)性差的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)理論分析提出了一種具有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)思想的路由算法，該算法通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)送隊(duì)列以及通信中的回傳信息來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞并進(jìn)行相應(yīng)的路由策略調(diào)整，仿真表明該算法在繼承時(shí)間虛擬化算法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)可以改善網(wǎng)絡(luò)擁塞帶來(lái)的影響。最后在仿真平臺(tái)上對(duì)流量均衡算法展開(kāi)研究，不同于路由算法中流量均衡是數(shù)據(jù)在星上傳遞時(shí)工作的，本文從另外一個(gè)角度對(duì)流量均衡進(jìn)行考慮，即在用