LEO卫星网络中安全协议的建模与性能分析

在分析低轨（LEO）卫星网络的通信过程和几何特性的基础上,建立LEO卫星网络在全双工通信模式下的随机Petri网（SPN）模型,采用SPNP6．0软件,针对2种安全协议IKE和ISAKMP的野蛮交换模式,以及空间通信协议规范SCPS—SP,分析卫星网络的平均时延并进行了模型仿真。     

双层混合卫星网络优化设计及覆盖性能评估

针对单层卫星网络抗毁能力差、处理时延高以及三层卫星网络管理复杂、链路冗余度高等问题,分别采用Walker星座和极轨星座对MEO和LEO卫星进行了组网分析和星座设计,提出了一种双层混合卫星网络优化设计方案;同时,针对传统卫星覆盖性能指标不能统一评价不同构型卫星星座的问题,提出了一种基于层次分析法模型的不同构型卫星星座统一评估模型。仿真结果表明,所提出的方案不仅能够很好地提升对中国区域的覆盖率,而且可以有效地降低平均间隙时长和平均响应时间,从而满足对中国地区全天时覆盖的总体设计要求。     

一种基于时隙划分的三层卫星网络QoS路由协议

提出了一种基于低轨/中轨/高轨（LEO/MEO/GEO）卫星网络体系结构（TLSN）和时空分割思想的QoS路由协议（TDRP）,详细阐述了时空分割思想和时隙优化方法,重点研究了QoS路由的实现框架和路由算法（BDA）的实现原理.在此基础上,卫星网络体系结构和路由协议的性能得到了详细分析和仿真验证.相同负载情况下,TLSN中端到端时延和时延抖动性能明显好于LEO卫星网络;同Dijkstra算法相比,BDA算法在端到端时延、时延抖动、丢包率、吞吐量方面具有更好的QoS保证能力.     

基于连通图的天地一体化测控通信网络仿真

以GEO,MEO,LEO卫星构建的空间异构网络为对象,结合泛在网络的异构、自组织、自愈和协同等特性,介绍了天地一体化测控通信网络的概念,建立了基于“骨干、接入”模型的多层卫星网络,探索了卫星网络被分割(不连通)情况下的测控通信网络路由技术。最后,通过OPNET仿真软件对CGR(连通图)路由算法、random路由算法和flood路由算法在不同失效节点个数情况下的网络性能进行对比分析,结果表明采用连通图路由算法的网络具有更好的自愈和抗毁能力。     

基于空间光链路的双层卫星网络路由算法研究

在分析传统多层卫星网络路由算法的基础上,提出了一种基于空间光链路传输的双层卫星网络结构及其相应的基于拉格朗日松弛算法的LDSR算法。该结构根据空间光链路的特点及双层卫星网络的优势,在考虑适合该体系接入策略的同时提出将MEO作为天基网接入域的组成部分,由MEO星座进行路由信息的会聚及分发业务,同时LEO卫星则基于拉格朗日松弛算法来确定其选用的路由并预留带宽。仿真结果表明,该算法可以在充分利用卫星网络的通信容量的同时提供较好的QoS路由性能。     

一种针对LEO/MEO双层卫星网络的多播路由解决方案

该文针对采用MPLS体系结构的由LEO和MEO(或GEO)组成的双层卫星网络在多播中存在的问题,提出了一种利用已经建立的单播LSP来实现多播的解决方案,具有节省有限的标记空间、降低时延、减少星上存储资源消耗等优点。     

LEO/MEO卫星网络基于动态路由策略的链路故障检测

卫星通信将成为未来个人通信系统的一个重要组成部分．LEO和MEO(low／medium earth orbiting)是卫星个人通信网络(S—PCN)的首选．针对使用星际链路ISL(intersatellite links)的LEO和MEO卫星系统，本文提出一种基于动态路由策略的卫星个人通信网络的链路故障检测方法，该方法适用于面向连接且采用基于ATM路由算法的卫星网络．该算法通过构建离散时间动态虚拓扑图(DT—DVTG)(discrete—time dynamic virtual topology graph)管理卫星能够自主地、实时地检测(identification)出最可能出现故障的链路范围，并通过快速的，自主的测试可精确定位故障链路．通过在卫星网络上的仿真表明，具有实时性、自主性、精确性且可能不占用或只占用很少的额外带宽．     

基于STK和OPNET的LEO/MEO双层卫星网络路由协议仿真研究

首先用STK仿真得到较优的星座参数,确定卫星网络的物理架构.再根据LEO/MEO双层卫星网络的特点设计路由协议,使各层卫星的负载分配合理,路由表的计算和更新能适合卫星节点的性能和卫星网络拓扑的动态变化性.最后在OPNET中实现卫星网络从物理层到网络层的仿真,主要工作是在进程域中设计进程模块以实现网络层的协议,从而完成仿真平台的设计.     

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．     

星间链路天线指向建模与仿真分析

星间链路天线指向的分析在卫星通信中非常重要.为了深入研究天线指向特性从而改善星间链路以及轨道构型的设计,通过仿真方法实现了星间天线指向的建模与分析.在介绍天线参数基础上,分析了天线方向图和天线指向模型.根据卫星是否同轨道面或同轨道高度,区别描述了4种不同情况下的天线指向特性.基于HLA/RTI构建了卫星网络仿真环境,通过建立由MEO、LEO卫星和地面站构成的仿真场景,对MEO卫星间链路和LEo/地面站与MEO卫星间链路的天线指向特性进行仿真,得出轨内和轨间星间链路在天线指向特性方面的差异,并提出对星间链路设计的建议.     

基于OPNET的卫星网络仿真平台设计

卫星网络采用无线信道进行通信,使得在仿真设计时存在一定的困难并且工作量较大。该文采用了一种近似方法,利用现有技术成熟的地面网络来模拟卫星网络。通过对通信链路定时通断及其属性的设置充分体现了卫星网络的移动性、动态性和传输时延大等特点。并用OPNET网络仿真软件建模并得到了仿真结果。此方法在仿真开发初期是一种切实可行的设计方法。     

基于GEO卫星网络的TCP增强代理模型

为提高在长时延、高误码率和带宽非对称性的卫星网络环境中的TCP性能,在NS2环境下搭建有线网络与卫星网络间的仿真环境,利用性能增强代理（PEP）建立由柯线网络、PEP和地球同步轨道卫星网络构成的异构网络体系结构模型。仿真结果表明,该模型能改善卫星网络中TCP的传输性能。     

基于OPNET的星地光网络性能测试仿真平台研究

为了测试星地光网络的性能,设计了一种基于OPNET的星地光网络性能测试仿真平台。介绍了平台的总体技术架构,探讨了星间链路建立的条件。采用最大接入仰角与最长服务时间加权的方式,完成星地链路的卫星接入服务;按照切换呼叫优先的策略完成业务传输中的卫星切换服务,确保星地链路不间断的通信能力。根据最小链路代价和首次命中原则,实现星地光网络的路由与波长的动态分配。最后,利用平台的OPNET软件测试了三种星座下的星地光网络性能,测试结果表明：在LEO、MEO和GEO星座下,星地光网络的网络阻塞率分别为10%、40%和54%,平均网络时延分别为0.1s、0.07s和0.054s。测试结果对星地光网络的工程应用具有一定的指导意义。     

基于移动代理的卫星网路由性能研究

通过仿真方法分析代理系统中影响基于移动代理卫星网路由算法性能的关键因素,给出了拟仿真的路由算法及其NS2仿真方案,详细阐述了使用Grasshopper、JADE和Linux、运行于局域网环境、支持代理的卫星网仿真平台构建方案,包括仿真平台的系统结构、卫星节点功能实体、路由代理交互接口、星际链路仿真模块等。通过与NS2中的仿真结果对比,得出了高链路时延下的移动代理迁移效率是影响路由算法性能的关键因素,并通过代理系统间横向比较,给出了路由算法开发以及仿真平台构建过程中代理系统的选择建议。     

一种通用的移动智能网SCF排队网络模型

在分析移动智能网SCF（Service Control Function）软件功能模型的基础上，提出了一种通用的SCF排队网络模型．然后以移动智能网中的预付费业务和短消息业务为例，使用具有反馈的M／G／1排队系统分析了业务消息的时延与消息到达率之间的关系，同时通过仿真对结果进行验证．仿真和分析结果的一致性表明，该排队网络模型是一个有效的数学模型，能用于快速地预测SCP（Service Control Point）系统的性能．     

基于移动式网络技术的卫星星座网络结构设计与仿真

随着星上处理能力地日益增强，降低卫星星座通信网络对地面网络的依赖性，增强为用户段提供IP接入服务的能力，是未来卫星星座网络的需要解决的关键问题。提出了基于移动式网络技术的LEO卫星星座网络体系结构，引入了新的网络组件，提出了新的卫星星座网络组网策略，讨论了星地间的切换模型，并提交了基于NS2的网络性能仿真结果。仿真试验表明，该方案是一种满足未来卫星星座发展需求的有效方案，星地间的切换是影响该方案中卫星星座通信网络数据传输延时的主要因素。     

基于BONeS的WCDMA性能分析仿真平台

随着计算机技术的迅速发展,离散事件仿真技术在分析通信网性能时得到越来越多的应用。基于Unix操作系统的BONeS DESIGNER软件,是一种设计、仿真和分析通信系统结构和协议的交互式软件,该文主要介绍了一种基于BONES而建立的WCDMA系统级仿真平台,并基于该平台研究了WCDMA系统的话音、WWW数据业务在ATM接入网传输情况下有关网络性能,对混合业务的时延、抖动、吞吐量等方面进行了仿真与分析。仿真结果表明,该系统级仿真平台对WCDMA系统的性能分析是有效的,有助于系统设计。     

分布式卫星组网管理域划分算法

卫星组网作为一种新型的无线移动通信网络,与其他通信网络相比独有的特性增加了网络管理的难度。在分布式卫星组网管理结构下,首先提出了一种基于被管卫星与管理分站之间的通信链路时延的管理域划分算法,被管卫星选择时延最短的管理分站作为其管理者,并在不同星座结构下对该算法进行了仿真验证。最后通过分析仿真结果,对算法进行了改进,引入了划分因子δ提高了管理域的稳定性。     

基于OPNET的流媒体传输性能仿真比较研究

网络仿真为网络规划设计和网络性能分析提供客观、可靠的定量依据,大大缩短网络的建设周期和新协议开发周期,本文利用OPNET网络仿真工具,对四种常用的队列算法FIFO、CQ、PQ、WFQ进行仿真,分析比较它们对时延的不同影响和提供不同的QOS服务。