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。     

具有高效确认机制的双层卫星网络多径路由协议

针对资源受限的LEO卫星网络中传统单路径路由协议数据传输速率较低的问题,基于GEO/LEO双层卫星网络模型提出一种基于网络编码（NC）的双层卫星网络多径路由协议（N-NCMR）。首先,通过GEO卫星为LEO卫星网络计算路由减轻LEO卫星的负担,结合NC技术动态地沿着多个不相交路径传输数据流的不同部分;其次,设计了一种高效的延迟确认机制加速数据传输,源节点在接收到前一组的确认（ACK）消息之前可以连续发送后续的组。仿真结果表明,该路由协议显著提高了LEO卫星网络的吞吐量和数据传输效率。     

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.     

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．     

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/HEO/GEO三层卫星网络层间ISL性能分析

针对现有基于分层体系结构的卫星网络存在覆盖盲区的问题,尤其是难以提供对特定地区或高纬度地区的覆盖服务,提出一种LEO/HEO/GEO三层卫星网络体系结构,在此基础上对三层卫星网络的层间星间链路几何特性进行了分析,并应用STK进行了仿真。仿真结果表明在该三层卫星网络中,GEO层中卫星可24小时不间断地与LEO层及HEO层中所有卫星建立动态层间星间链路。     

基于分时的LEO卫星网络非对称路由算法

提出了一种基于分时的LEO卫星网络非对称路由算法A-DTRA（asymmetric discrete time based routing algorithm）。针对网络节点在各时间片内的链路连接状态,该算法通过中心节点两次广播来获取一跳邻节点信
　　息及其邻节点的邻居节点信息,从而完成了链路检测,得到每个时间片内的有向虚拟拓扑图。通过使用备份路由和路由表压缩机制实现了非对称链路上分组转发的可靠性,失效节点处理的及时性以及星上节点开销的低耗性。通过仿真分析可知,该算法具有较好的数据包转发率和端到端时延性能。此外,利用非对称链路可提高网络的连通性能,该算法适用于存在非对称链路的LEO卫星网络。     

LEO卫星网络中一种简洁的星上分布式路由协议

在具有星际链路的低地球轨道(LEO)卫星网络中,高度动态的网络拓扑和受限的星上资源为其路由协议设计带来很大的挑战.提出了一种简洁的星上分布式路由协议ODRP来应对这种挑战.在ODRP协议中,单层LEO星座被作为双层星座处理.根据星际链路动态特性和流量分布情况,各轨道面内位于一定位置的卫星节点被选作为轨道面发言人,从而实现简洁的分布式分层路由.实验结果表明,ODRP能够适应网络拓扑的动态变化,保证路由最优.尤其是在高负载情况下,能够有效降低分组丢失率.通过复杂性分析得知,与其他星上路由机制相比,ODRP具有较低的通信开销、计算开销和存储开销.     

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。     

Packet routing algorithm for polar orbit LEO satellite constellation network

The proliferation of Internet motivates the need of integrating IP with Low Earth Orbit (LEO) satellite networks that are well known for their global coverage and their ability of providing services with different QoS specifications. There is no doubt tha…     

宽带卫星网络边界路由技术研究

在中低轨道卫星星座中,利用星间链路组网是宽带卫星网络技术发展的一个主要方向。卫星网络中的边界路由主要解决卫星网络和地面网络之间在网络层的互操作性问题,实现网络层的互相融合,使端用户能够通过异构网络来透明地通信。在分析已有研究的基础上,结合地面网络使用的边界路由技术,给出了地面网络与卫星网络的互连模型,分析了具有星间链路的卫星网络中边界路由问题的实质,并介绍了一种基于BGP4协议的卫星网络边界路由机制,进而指出了后续的研究方向。     

LEO卫星网QoS遗传算法路由协议

为了满足多媒体应用的QoS要求,卫星路由协议应该更有效地利用网络资源,提供更好的QoS保障。为此提出了一个基于遗传算法的LEO卫星网络QoS路由协议,称为遗传卫星路由协议（GSRP）。改进了新的操作函数,如适应度函数、终止函数,以及变异率和路由表。仿真结果表明,GSRP能够实现较少CBP和HBP的可靠的点对点时延约束,以及比传统的算法更有效的负载平衡。     

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.     

考虑任务依赖的卫星边缘计算资源分配与卸载决策算法

针对高低轨卫星网络协同边缘计算的卸载决策问题,提出了一种考虑任务依赖的联合计算资源、无线资源分配与任务调度的卫星网络边缘计算卸载决策算法。首先,将任务卸载问题建模为最小化任务延迟和能量消耗的联合优化问题;然后,将能源消耗和时延引入子任务优先级定义中,基于动态优先级进行启发式卸载策略搜索。该算法保证了子任务之间的依赖性并同时考虑了无线资源分配。仿真结果表明,与已有研究相比,该算法能缩短高低轨卫星协同计算的任务执行延迟,且能够降低低轨卫星功耗。