一种GEO/LEO卫星网络中的路由优化策略

空间信息网络具有全球覆盖的能力,是能够保证高速率传输和较宽的带宽,支持灵活的、大规模的网络结构。GEO/LEO双层卫星网络由于具有覆盖关系简单、实施复杂性低等优势成为构建多层卫星网络的新思路。基于卫星群和卫星簇的分层结构,提出了一种GEO/LEO卫星网络中的路由优化策略,该策略主要是通过引入优化卫星路由表和路由信息数据报来实现的。最后的复杂性分析表明该策略在降低网络的星上存储开销和星间通信开销方面具有较高的优越性。     

LEO＆MEO双层卫星网络路由技术研究

首先分别分析了GEO层、MEO层、LEO层卫星的优缺点，接着简述了LEO＆MEO双层卫星网络的特点及对路由算法的要求，然后对已有的卫星网络路由算法进行简要分析，最后提出了一套适合LEO＆MEO双层卫星网络的动态路由技术。在拓扑快照DT-DVTR路由算法和MLSR的基础上，设计了动态路由算法，该路由算法采用了主动路由和按需路由相结合的方式，使得路由查找时间短、效率高。     

一种低轨道卫星网络的路由算法

本文针对LEO极轨道卫星网络,提出一种基于IP的分布式路由算法。首先,从理论上分析了卫星问的最短路径问题,在此基础上设计了路由算法,最后通过仿真说明算法在低的计算、存储开销下,实现了快速、有效、准确的路由。     

面向LEO卫星网络的高效路由算法

由于卫星星上处理以及存储能力有限,随着卫星网络的规模越来越庞大,迫切需要一种简单高效的路由算法.为此,提出了一种基于网络拥塞程度感知的路由策略(Network Congestion-Aware Routing Algorithm,NCARA).NCARA路由策略在网络处于非拥塞状态时采用Dijkstra算法寻路,网络拥...     

基于STK的双层卫星星座设计及仿真

轨道与星座的设计是整个卫星通信系统设计的基础,合理的轨道设计与星座配置方案可以显著提高系统的整体性能。结合GEO卫星处理能力强,LEO卫星星地时延小的特点,以提供全球实时接入为目标,提出了一种由LEO卫星提供全球覆盖的GEO/LEO双层卫星网络星座设计方案。运用卫星覆盖带分析方法,确定由48颗LEO卫星完成全球覆盖。通过在STK仿真环境下进行计算机仿真验证,得到所设计的卫星星座可完成全天时全球覆盖。     

一种具有导向功能的LEO网络源路由改进算法

针对全网广播路由导致系统利用率低的问题,结合卫星通信网络的周期性和准确预知等特点,在源路由算法(SRA)的基础上,引入方向性指导策略,提出了具有导向功能的源路由改进算法(i-SRA).由于采用部分广播方式,仅向靠近目的节点的相邻卫星发送路由请求分组,降低了请求分组传输的盲目性.通过OPNET建模仿真,结果表明改进算法减少了路由负载开销,提高了资源利用率.     

基于蚁群算法的LEO卫星网络QoS优化路由

针对传统低轨卫星网络资源利用严重不均衡和高负载下业务服务质量(Quality of Service,QoS)无法得到保障的问题,提出了一种在负载均衡的基础之上满足多约束QoS保障的路由算法,并基于改进的蚁群算法实现.首先对全球潜在流量需求进行预测,基于此优化了启发函数;然后对路径代价和信息素更新策略进行了改进;最后选择...     

LEO星座中基于不完全信息的路由联盟博弈策略

针对LEO卫星网络在多跳转发数据包时流量分布不均问题,提出了一种基于不完全信息的最优收益路由联盟博弈算法.各节点协同联盟邻居节点,共同确定数据报文当前最优转发路径,从而分配和平衡节点间流量负载.仿真结果表明,与最短路径卫星路由DSP或智能路由TLR相比,本文算法的平均数据传输延迟降低了18.5%,节点流量负载均衡度提高了65.6%.     

基于PETRI网模型的LEO/MEO/GEO三层卫星网络的性能分析

基于Petri网模型方法和仿真方法,对一种低轨/中轨/同步地球轨(LEO/MEO/GEO)三层卫星网络进行了性能分析.首先建立了卫星网络的广义随机Petri网(GSPN)模型,采用SPNP6.0软件进行了网络性能分析.然后,将分析结果与采用OPNET软件对该三层卫星网络模拟的结果进行了比较,验证了模型的正确性,并得出了诸如在高网络负载的情况下三层网络结构的性能优于单层等新的结论.     

LEO卫星网络中一种安全的按需路由协议

低地球轨道(LEO)卫星网络的路由是当前卫星通信领域的研究热点,其安全问题也日益受到研究人员的重视。本文通过分析LEO卫星网络按需路由协议面临的安全威胁,使用基于身份的签密方案,提出了一种适合卫星网络拓扑特性的安全的按需路由协议。针对协议的密码算法处理时间开销较大的特点,设计了自适应的概率性延迟验证机制,能够降低协议的平均路由建立时间。安全性分析和仿真实验结果表明,该协议能够抵抗多种外部攻击行为,以有限的路由建立时间和路由开销为代价,保证了稳定的包传输率。      

Packet routing algorithm for LEO satellite constellation network

A novel distributed packet routing algorithm for Low Earth Orbit (LEO) satellite networks based on spiderweb topology is presented. The algorithm gives the shortest path with very low computational complexity and without on-board routing tables, which is suitable and practical for on-board processing. Simulation results show its practicability and feasibility.     

LEO multi-service routing algorithm based on multi-objective decision making

In low earth orbit(LEO) satellite networks,in view of the unbalanced link resource,it's difficult to meet differentiated quality of service(QoS) requirements and easily lead to reduce the efficiency of the whole network.A routing algorithm based on multi-objective decision making was proposed which defined LEO satellite network transmission service as the delay sensitive,sensitive bandwidth and reliability sensitive three categories.It used the eigenvector method to calculate service weights,and used the consistency ratio to determine whether it can be accepted.Based on the multi-objective decision making theory,it combined with the actual state of satellite network nodes and links and the specific requirements of the business,calculating the path that meets the QoS requirements of the service,so as to realize the LEO satellite network multi objective dynamic routing optimization.Established simulation platform based on the iridium network system simulated network delay,the uncertain characteristics like the residual bandwidth and packet error rate,route planning for the randomly generated three classes of business.The simulation results show that,the algorithm not only satisfies the QoS constrain while balancing the traffic load of the satellite link effectively,but also improves the performance on the throughput.     

天地一体化信息网络低轨移动及宽带通信星座发展设想

随着全球互联网和物联网服务的延伸,可以实现包括南北两极在内全球无缝覆盖的低轨通信星座又一次进入了发展机遇期。通过分析国外典型星座的特点,结合我国“科技创新2030—重大项目”：天地一体化信息网络重大工程的发展背景,提出了一种创新的低轨移动及宽带通信星座方案构想,并给出了发展建议,希望能够为相关系统研制提供参考。     

一种间隔重访的低轨星座设计方法

在低轨电子侦察、遥感卫星领域,针对非连续覆盖条件下的星座优化设计问题,提出了一种间隔重访的低轨星座设计方法。通过改进极轨覆盖带设计方法,将对地覆盖区域等效为矩形;以对地目标的平均重访间隔时间为输入,从同轨卫星间和相邻轨道面间两方面分析,得到近似最优的星座参数。通过STK仿真验证,设计的星座可满足重访间隔时间要求。     

LEO卫星移动通信系统空间网络技术分析

在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动态拓扑离散化的拓扑快照静态路由策略。这种静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发速率。     

低轨卫星星座动态波束关闭算法

针对低轨多波束卫星星座网络中空间段卫星对地覆盖不均匀导致某些区域相对密集,造成严重的波束间干扰与不必要的波束资源开销等问题,提出了在满足覆盖等要求下的波束关闭算法。以多波束低轨星座网络为研究对象,分析并建立了低轨星座网络波束关闭的最优化问题,进而分析并论证了该问题的NP完全属性,给出了探索式求解方法。以共计3 168个波束的铱星星座网络为仿真场景,仿真分析了所提出的探索式波束关闭算法。仿真结果表明,所提算法仅需要1 913个波束即可实现对全球区域的连续覆盖,降低了39.61%的波束资源开销。     

采用遗传算法的低轨区域通信星座优化设计

给出一种利用改进遗传算法实现低轨区域通信星座优化设计的方法,有效克服了上述困难。首先建立通用的区域覆盖星座模型,确定优化控制参数,并结合低轨星座应用背景对其进行约束。然后给出一种基于网格点统计的星座性能评价准则。为了提高遗传算法对局部最优解的搜索能力,文章提出一种混合遗传算法,该方法在基本遗传算法中加入复形调优算法,并根据优秀个体的分布对参数区间进行调整。将该算法应用于星座模型,建立一套完整的星座优化设计方案。最后对具体实例进行优化仿真,结果表明该方法取得良好的优化结果。