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。     

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...     

基于流量预测的卫星网络路由算法

卫星机动能力强且能够实现全球覆盖,物联网的发展加快了低轨卫星网络的部署.基于卫星网络的拓扑结构变化较为迅速,星下点覆盖范围更新较快,不同地区的业务流量接入情况差异大的问题,提出了基于流量预测的星上路由算法.通过神经网络的训练预测地面流量的接入情况,预先进行负载均衡判决缓解星上的拥塞情况.用于缓解卫星拥塞状态下的重路由计...     

面向卫星网络的流量工程路由算法

针对卫星网络链路长时延、拓扑时变等特征,将链路传输时延引入并基于MPLS网络中源-目的节点对已知这一先验知识,提出了一种面向卫星网络的MPLS流量工程路由算法。该算法基于卫星网络时变拓扑模型的卫星拓扑快照,定义链路初始权重为链路剩余带宽、传输时延的综合函数,在为当前节点对建路时考虑其余节点对将来建路的可能需求计算链路的关键度,在此基础上通过链路权重的动态调整及延期选用实现流量工程,从而优化卫星网络的链路利用。实验表明,此算法在请求拒绝数、吞吐量、平均跳数及平均时延等方面性能都有较理想的提升。     

双层卫星网络QoS路由算法研究

具有星际链路的双层通信星座网络可为全球提供宽带实时多媒体通信服务,路由算法设计是其中关键技术之一。本文详细介绍了由低轨卫星与中轨卫星构成的空间信息通信网双层星座系统体系结构,提出了一种新的具有QoS保证的双层卫星网络路由算法。仿真结果表明提出的路由算法可以满足系统的QoS业务要求的延迟、丢包率与抖动等指标。     

具有星际链路的LEO&MEO双层卫星网络路由策略研究

本文提出了一个具有星际链路的LEO&MEO(低轨和中轨 )双层卫星通信系统 ,详细介绍了系统结构、协议体系并重点研究了双层卫星系统的路由问题 .为了适应宽带多媒体通信的需要 ,系统采用了ATM快速分组交换技术 .提出了基于Dijkstra算法的双层卫星网络时延最短路由策略和时延抖动最小路由策略 ,并通过计算机仿真研究了它们的性能 ,得到了具有一定参考价值的结果 .     

卫星网络路由技术

由于卫星网络路由技术应用环境的特殊性,研究人员不能根据实际的网络学习环境,只有通过模拟,和仿真工具NS2是指网络仿真设备版本2,NS(网络模拟设备)是开放源码软件仿真平台,与它对网络技术发展研究的科研人员,NS2已包含卫星节点,作为卫星链路模块但这些模块相对比较简单,只有单一层卫星网络.因此,本文提出了多个卫星网络在NS2仿真,实现层间通信网络路由协议多个卫星的研究和开发方法.     

低轨道卫星网络中的路由技术

卫星网络不仅能提供全球无缝覆盖,具有连续的高带宽性能,而且还支持灵活、可扩展的网络配置.文中阐述了LEO卫星网络在空间通信中的重要地位及路由算法应当具有的通用、简洁和可靠等特点.从各方面综述了多种路由算法,并对其进行详细的分析和比较,最后指明进一步的研究方向.     

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。     

卫星网络路由技术概述

卫星网络不仅能提供全球无缝覆盖,具有连续的高带宽性能,而且还支持灵活、可扩展的网络配置.文中阐述了具有星间链路的卫星网络在空间通信中的重要地位及其路由算法应当具有通用、简洁和可靠等特点.从单层、两层与多层卫星网络路由三方面综述了多种路由算法,并对其进行详细的分析和比较,最后指明了进一步的研究方向.     

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。     

基于NDN的多层卫星网络分布式动态路由方法

多层卫星网络的拓扑结构具有明显的时变特征,难以提供持续且稳定的端到端路径,导致高效路由问题面临着巨大的挑战.将卫星网络设计为封闭的体系结构,采用强管理或调度式控制策略会导致其无法自由、高效地实现与其它系统的协同组网.基于IP的网络体系结构在应用于多层卫星网络时又存在路由效率不高的问题.基于命名数据网络NDN（Named Data Networking）体系结构,提出一种多层卫星网络分布式路由方法--SNDN（Satellite Named Data Networking）.根据链路切换的周期性和可预知性,以时变图为建模工具,设计一个能自适应稠密和稀疏场景的路由算法来动态地计算时间相关的最快路径并附加为源路由信息,充分利用命名数据网络数据驱动的通信模式、数据包级的安全特性和逐跳转发的特点,由节点在包转发的过程中动态地完成转发表（FIB,Forwarding Information Base）和请求状态表（PIT,Pending Interest Table）的构建.可为面向未来空、天、地一体化协同组网的多层卫星网络路由研究提供一种新的思路.通过仿真实验及对比分析,验证了SNDN在路由效率和多播性能方面的优势.     

A Distributed Multicast Routing Scheme for Multi-Layered Satellite IP Networks

In this paper, a distributed multicast routing scheme is introduced for multi-layered satellite IP networks, which include GEO, MEO, and LEO layers. This scheme aims to minimize the total cost of multicast trees in the satellite network. Multicast trees are constructed and maintained in the dynamic satellite network topology in a distributed manner. Simulation results are provided to evaluate the performance of the new scheme in terms of end-to-end delay and multicast tree cost.     

A Time and Space-based Dynamic IP Routing in Broadband Satellite Networks

1　IntroductionSatellitenetworksconsistofroutingswitchingdevicescarriedbysatellites,Inter SatelliteLinks/Inter Ground SatelliteLinks (ISL/IGL) ,gatewaysontheground ,stationaryandmobileusers.Theyhaveglobalvisibilityandveryflexiblebandwidth on demandcapabilities.Alsotheycan provideaccessservicesforallkindsofstationaryormobiledevicesinvolvedintheground ,seaandskyandcarryvoice,data,videoandbroadbandmultimediaapplicationservices.Becauseofminutepropagationdelays (ap proximately 5ms) ,theLowEar…     

卫星综合信息网的架构设计及路由算法

卫星综合信息网是未来空间信息技术发展的方向之一。本文针对卫星综合信息网应用设计了一种由静止轨道、中轨道和低轨道卫星节点构成的结构简洁的三层卫星网络架构,每一层网络仅使用永久性链路形成稳定拓扑,不同层网络在分簇的基础上使用可视时间较长的星间链路建立跨层连接。本文进一步设计了在该架构下的最小延迟路由算法。OPNET上的仿真实验表明,本文所设计的卫星综合信息网架构稳定,具有较强的通信承载和适应节点故障的性能。     

宽带卫星网络路由交换问题的思考

本文结合宽带卫星网络的特点 ,有重点地分析了卫星网络中路由交换问题的几个方面 ,包括交换体制、QoS问题及生成路由表 /交换表的路由策略。     

A Routing Protocol for Hierarchical LEO/MEO Satellite IP Networks

The rapid growth of Internet-based applications pushes broadband satellite networks to carry on IP traffic. In previously proposed connectionless routing schemes in satellite networks, the metrics used to calculate the paths do not reflect the total delay a packet may experience. In this paper, a new Satellite Grouping and Routing Protocol (SGRP) is developed. In each snapshot period, SGRP divides Low Earth Orbit (LEO) satellites into groups according to the footprint area of the Medium Earth Orbit (MEO) satellites. Based on the delay reports sent by LEO satellites, MEO satellite managers compute the minimum-delay paths for their LEO members. Since the signaling traffic is physically separated from the data traffic, link congestion does not affect the responsiveness of delay reporting and routing table calculation. The snapshot and group formation methods as well as fast reacting mechanisms to address link congestion and satellite failures are described in detail. The performance of SGRP is evaluated through simulations and analysis.Eylem Ekici was with the Broadband & Wireless Networking Laboratory, School of Electrical & Computer Engineering, Georgia Institute of Technology when this work was performed. This work is supported by the National Science Foundation under Grant ANI-0087762.Chao Chen received the BE and ME degrees from Deparment of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China in 1998 and 2001, respectively. She is currently working toward her Ph.D. degree in the School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA. She is a graduate research assistant in the Broadband and Wireless Networking Laboratory at Georgia Institute of Technology. Her current research interests include satellite and space networks, as well as wireless ad hoc and sensor networks. E-mail: cchen@ece.gatech.eduEylem Ekici has received his BS and MS degrees in Computer Engineering from Bogazici University, Istanbul, Turkey, in 1997 and 1998, respectively. He received his PhD degree in Electrical and Computer Engineering from the Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, in 2002. Currently, he is an assistant professor in the Department of Electrical and Computer Engineering of the Ohio State University, Columbus, OH. Dr. Ekici’s research interests include wireless sensor networks, space-based networks, and next generation wireless networks, with a focus on modeling, multiaccess control, routing and multicasting protocols, and resource management. E-mail: ekici@ece.osu.edu     

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。