LEO卫星网中基于地理位置的分布式动态路由算法的研究

LEO卫星网络中进行信息交换，首先要解决的就是星际链路网络上路由问题，而运行于地面网络的路由算法，在卫星网络中并不适用．将针对LEO卫星网络星际链路的特点进行深入研究，提出一种新型的符合LEO卫星网络拓扑高速变化等特点的基于地理位置的分布式动态路由算法，并构建地面网络对该算法和现在流行的路由算法的性能进行仿真验证和比较，证明我们提出的新型动态路由算法能适应LEO卫星网络环境，能够提供较好的通信质量，就有较短的通信时延．     

具有星间链路的卫星星座网络路由技术研究

随着Internet应用的快速增长，以IP为基础的数据业务在网络中的比重越来越大．卫星网络能够提供全球覆盖并支持多种业务．在具有星间链路的卫星网络中进行分组路由成为非常重要的问题．近年来．研究人员提出了多种卫星网络路由算法．目的都是为了寻找最优传输路径并保证一定的服务质量．分析了卫星网络中路由问题及其难点．全面综述了各种路由算法．并对它们进行了详细分析和比较．最后指出进一步的研究方向．     

基于NS2的多层卫星网络路由协议开发方案

卫星通信网络早在20世纪初期就已经被提出,地面网络通信系统无法满足日益增长的通信业务发展需求,商业和军事领域也直接或间接地推动了卫星通信系统的发展。随着卫星通信网络越来越复杂,卫星组网向多层化发展,而典型的地面网络路由技术由无法应用于卫星网络,因此,卫星通信系统中如何进行有效的路由选择也逐渐成为新的焦点问题。而由于卫星网络路由技术应用环境的特殊性,研究人员无法基于真实网络环境进行研究,只能通过仿真工具进行仿真实验,NS2是指Network Simulator version 2,NS(Network Simulator)是开源的软件模拟平台,研究人员使用它对网络技术进行开发研究,NS2已经包含了卫星节点、卫星链路等模块,但是这些模块较为简单,只能模拟单层卫星网络。因此,本文提出了在NS2中模拟多层卫星网络,实现层间通信,研发多层卫星网络路由协议的方法。     

卫星路由算法研究

对目前几种主流的组网技术,包括异步传输模式(ATM),网际互连协议的协议栈(IP),多协议标签交换(MPLS),卫星网络与地面网络的网络构成、拓扑以及通信时延等特点作了分析比较,同时对地面网络上的主要的路由算法进行了分析,主要包括距离向量算法和链路状态算法等;给出了运行于卫星网络上的路由算法,并对路由算法的三种策略进行了分类分析,其中基于虚拟拓扑路由策略的路由算法多用于基于像ATM等面向连接的网络;而采用虚拟节点概念的路由算法常用于基于IP的路由;基于拓扑依赖策略的路由算法,对于特定的星座网络将会有较高的效率.     

卫星路由算法研究

对目前几种主流的组网技术,包括异步传输模式(ATM),网际互连协议的协议栈(IP),多协议标签交换(MPLS),卫星网络与地面网络的网络构成、拓扑以及通信时延等特点作了分析比较,同时对地面网络上的主要的路由算法进行了分析,主要包括距离向量算法和链路状态算法等：给出了运行于卫星网络上的路由算法,并对路由算法的三种策略进行了分类分析,其中基于虚拟拓扑路由策略的路由算法多用于基于像ATM等面向连接的网络;而采用虚拟节点概念的路由算法常用于基于IP的路由;基于拓扑依赖策略的路由算法,对于特定的星座网络将会有较高的效率。     

中低轨道卫星星座网络动态特性研究

本文在介绍星间链路空间几何参数模型的基础上,从网络的角度研究了卫星星座网络的拓扑变化规律,主要是星间链路变化规律,分析了不同类型的星座模型对星间链路变化的影响。最后,结合卫星网络中的路由分析了这些变化对路由计算周期的影响。     

LEO卫星网络的路由问题研究

近年来,LEO卫星网络在卫星移动通信网络中的应用越来越广泛,成为研究热点之一。本文研究了LEO卫星网络的路由问题,提出一种适合LEO卫星网络的路由方法,新方法具有较快的路由计算时间,而且受网络规模的影响较小,具有较低的复杂度,同时计算多条最优路径,即使在链路拥塞或卫星失效的情况下也能将数据包进行较好的传送。理论分析和仿真结果表明该方法具有较好的性能。     

基于ns2的LEO卫星网络路由算法模拟

空间组网技术是卫星技术发展的重要方向之一，它能够提供全球覆盖并支持多种业务，其关键技术之一是在具有星间链路的卫星网络中进行分组路由。本文简单分析了LEO卫星网络的路由特性，讨论了在卫星环境下进行模拟仿真的方法，具体介绍了ns2对卫星网络模拟的支持，并针对两种不同的路由算法进行了模拟与分析。     

基于卫星网的路由算法研究及其伪代码实现

路由问题在通信网中一直是一个核心问题，路由算法的优劣将直接影响到整个通信网络的性能以及通信的质量，在卫星网络中也不例外。由于卫星网络具有区别于地面网络的拓扑结构的动态变化等独有的特点，使得适用于地面网络的路由算法不能用于卫星网络上，因此必须针对卫星网络的特点设计适合于卫星网络的路由算法。本文先阐述了路由算法的影响因素及设计目标，然后提出了一种运行于卫星网络上的基于时空的路由算法，给出了算法的详细步骤，并详细介绍了算法的伪代码实现。实验表明该算法能很好地满足卫星网络的要求。     

LEO卫星网络的路由技术

低地球轨道LEO(Low Earth Orhit)卫星系统因能够提供多媒体通信服务而成为卫星通信研究的热点．由于LEO卫星相对地面高速运行和其网络拓扑结构的快速动态变化，路由问题一直是LEO卫星网络重点解决的难题之一．该文介绍了LEO卫星网络中路由及其相关技术方面的一些工作，分析了LEO卫星网络的拓扑结构特点，然后着重对LEO卫星网络的路由机制进行分类和描述，特别说明LEO卫星网络的切换对路由的影响，最后提出设计LEO卫星网络路由机制应考虑的主要方面．     

基于路由需求的空间信息系统星地链路及星间链路特征分析

有效的路由算法是空间信息系统需要解决的核心技术之一。由于卫星网络的拓扑结构的变化,空间信息系统的路由算法应充分考虑到星间、星地链路连通性特征及卫星网络的拓扑结构演化规律。分析了空间信息系统卫星网络体系结构,研究了星间、星地链路的几何特性,并利用STK仿真软件对星间、星地链路的性能进行仿真,通过分析仿真结果得到了某些星间链路、星地链路的链路连通性特性,进一步分析得到了空间信息系统信息传输网络拓扑结构的演化规律,其可为卫星链路的设计以及后续空间信息系统路由算法的研究提供一定的参考。     

LEO/MEO卫星网络中的一种新型分布式动态路由算法

分析了离线路由算法抗毁性差，在部分星际链路出现故障时性能显著下降的特点，指出了传统的最短路径算法难以直接应用于卫星网络的原因，提出了一种适用于LEO／MEO网络的新型分布式路由算法-链路反转算法．该算法利用卫星运行的周期性和可预知性，对路由策略进行了优化，并且在部分星际链路出现故障时通过路由信令对路由进行调整，避开故障链路．在LEONET卫星网络上的仿真数据和分析显示，与传统的链路状态算法相比链路反转算法具有更小的信令开销、更短的收敛时间．     

基于移动Agent的双层卫星网动态路由算法

新一代LEO/MEO卫星体系结构成为当今卫星网通信研究的热点。结合移动Agent技术解决卫星网动态路由问题,在LEO／MEO卫星网平台上构建了核心层功能,并较好地处理了受复杂的星际链路切换影响的数据包转发。在OPNET仿真软件下模拟了卫星节点受算法工作的影响,结果表明,卫星处理数据包时延在理想性上处理能力和合理的链路容量条件下是可以接受的,且数据包端到端时延是较小的。     

一种面向空地一体化组网的体系架构

空间网络是空地一体化组网中地面网络延伸的重要组成部分。针对空间网络为移动星座的场景,传统的空地一体化组网模型将空间网络视为独立自治域,利用边界网关协议将空间网络与地面自治域互联起来,最大化同地面网络保持兼容。然而,传统组网模型存在边界网关面临频繁会话中断或大量路由更新等问题。通过重新审视空间网络的角色定位和边界划定问题,提出一种面向空地一体化组网的体系架构Slink。Slink的核心思想是空间网络为地面网络提供互联通道,利用星地网关隔离空地两网间的路由更新。实验仿真表明,Slink体系架构能够有效减小对空间路由器的路由存储空间需求,降低星地网络间的带宽消耗。     

AMRST: adaptive multicast routing protocol for satellite–terrestrial networks

Multicasting facilitates the distributing of multimedia information to an entire set of destinations simultaneously. However, the subsequent mass of Internet traffic usually increases the network congestion and degrades network utilization. The unexpected congestion together with limited network capacity might challenge the provision of multimedia services especially since multicast subscribers are widely scattered. The desired QoS of the ongoing services cannot be guaranteed. To address this challenge, in addition to installing new terrestrial broadband networks, another feasible solution would be to integrate now available broadcasting-oriented broadband satellite networks into the Internet backbone. This paper presents a novel adaptive multicast routing (AMRST) protocol to deliver reliable and adaptive multicast services to global subscribers, based on an integrated infrastructure, called a satellite–terrestrial network (ST network), which provides dynamic bandwidth allocation, flexible resource management and ubiquitous transmission. In the AMRST, a proposed virtual hierarchical routing tree was applied in constructing an efficient multicast tree. A routing decision model was proposed to determine routing path for the member requests. A “hierarchical membership maintenance” approach was designed to maintain the multicast membership. The scalability of the AMRST was further addressed. The AMRST not only kept the benefits of the traditional terrestrial multicast but also promoted the multicasting performance by employing the satellite broadcasting capability. The simulation results demonstrate that the AMRST performed excellently for the ST network.     

移动卫星网络中的星间链路切换保护算法

星间链路切换将严重影响卫星网络的通信性能，需要对切换链路加以保护，这方面的研究目前还很欠缺。该文针对星间链路切换的特殊性，给出了一种基于本地恢复模式的卫星网络切换保护算法，为星间链路切换提供快速恢复。仿真表明，算法不仅可有效地保证切换业务通信的连续性，还具有备份路径数目小、网络资源浪费少的优点。     

基于OPNET的卫星网络路由仿真

具有星际链路的卫星网络将在今后发挥巨大的作用,而混合星座具有比单层星座更加优异的性能,双层星座GEO/LEO能够在物理上实现网络管理和业务的分离,便于对全网络的管理和集中式路由的实现。依据卫星网络运动的规律性,采用虚拟拓扑路由策略,在OPNET中对GEO/LEO双层星座进行了集中式路由的仿真;在定义链路权值时,除了传统上考虑的传播时延、排队时延外,还加上了地理因素的影响,使之更符合卫星网络的实际情况。     

Topological dynamics characterization for LEO satellite networks

The highly topological dynamics characterizes the most fundamental property of satellite networks with respect to terrestrial ones. The manifest feature directs the researches on various aspects of satellite networks, including protocol architecture investigations, routing protocol and reliable transmission control protocol design and enhancement, etc. This paper systematically quantifies the dynamical activities of regular low earth orbit (LEO) satellite network topologies. The number and length of network snapshots are formulated concisely. With this work, it compensates for the simplified topological assumptions in many LEO satellite network related researches. The thorough understanding of this basic feature not only provides for an accurate quantification of network behavior for researchers on satellite network community, but also could act as a guidance for future satellite constellation design and optimization.     

基于GEO/LEO卫星通信网的路由策略研究

从优化卫星网络管理的角度,提出了GEO/LEO卫星通信网络体系结构,该结构将管理子网与业务子网在物理上相互分离,体现了与地面网络不同的集中式路由策略的优势,同时利用卫星运行的规律性和星际链路分布的规则性,制定了极大降低运算量的备用路由策略,保证了GEO/LEO卫星网络体系结构的可靠性,通过仿真验证了两种路由策略的性能。