星地混合網(wǎng)絡(luò)中的容量規(guī)劃與任務(wù)調(diào)度研究.pdf

1、空間是繼地面、海洋之后人類又一個(gè)新的活動(dòng)與研究領(lǐng)域，它在一些關(guān)鍵領(lǐng)域尤其是國(guó)防軍事上具有重要的地位。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)帶寬和通信質(zhì)量的要求越來(lái)越高，地面光纖單一網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足人類的需求。隨著星間、星地鏈路性能的不斷提高，利用星地鏈路與地面成熟網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，可以構(gòu)建的星地混合網(wǎng)絡(luò)。從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上講，星地混合網(wǎng)絡(luò)體系可以分為天基網(wǎng)絡(luò)和地基網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)部分，通過(guò)星地鏈路連接成一體化網(wǎng)絡(luò)。在這種星地混合網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)必須考慮物理拓?fù)洹㈡溌啡?/p>

2、量、任務(wù)調(diào)度和路由算法這幾個(gè)關(guān)鍵因素，本文將研究容量規(guī)劃和任務(wù)調(diào)度兩個(gè)與資源管理相關(guān)的問(wèn)題。
　　對(duì)于容量規(guī)劃問(wèn)題，本文首先提出了星地混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模型，并對(duì)容量規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行建模。在容量設(shè)計(jì)上，我們采用了二階段隨機(jī)規(guī)劃方法，鏈路容量設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在最優(yōu)化鏈路容量設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上使整個(gè)系統(tǒng)的有效開(kāi)銷最小。隨機(jī)規(guī)劃方法給出了最優(yōu)鏈路容量和最佳路由策略，其中考慮了未來(lái)流量的不確定性。此外，我們引入了兩種不同特征的隨機(jī)業(yè)務(wù)，以分析業(yè)務(wù)分布對(duì)鏈路

3、容量設(shè)計(jì)的影響。接著我們分析了最壞流量條件下GEO網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃，最后對(duì)提出的容量規(guī)劃進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果可為星地混合網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃提供有用的參考。
　　對(duì)于通信任務(wù)調(diào)度問(wèn)題，我們首先分析了采用了星間鏈路的第二代衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與以往衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)調(diào)度問(wèn)題的不同之處，接著對(duì)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行描述并提出了一個(gè)基于星間鏈路的任務(wù)調(diào)度模型，分析了調(diào)度問(wèn)題的約束條件，并對(duì)調(diào)度流程中的三個(gè)關(guān)鍵子問(wèn)題進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了聯(lián)合規(guī)劃和分段規(guī)劃兩種啟發(fā)式調(diào)