基于OPNET的低轨卫星网络仿真平台

为研究适用于低轨卫星网络的协议与算法,在OPNET中搭建仿真平台,包括卫星网络拓扑的设计、节点模型、进程模型以及链路模型的建立。该平台能模拟低轨卫星网络路由表的建立和数据包选路等过程。依据卫星网络运动的规律性,采用拓扑快照方式的静态路由策略,对低轨卫星网络进行路由仿真,验证了平台的有效性。     

基于强化学习的卫星网络路由方法

卫星网络的无线信号全球覆盖,已经成为现代通信技术的重要部分。低轨卫星网络因其覆盖范围广、传播时延低等特点受到广泛关注,卫星网络不受地面地理环境因素的限制,对于海洋环境和偏远地区的网络覆盖服务具有不可替代的重要地位,路由在其中至关重要。文章基于OPNET的仿真软件,进行了强化学习路由方法的设计,并且测试得到结果。结果表明,强化学习的路由方法也能同样实现和传统路由路径计算方法的一致效果,并且在输入数据的灵活度上更有优势。     

基于虚拟拓扑的低轨卫星路由切换算法仿真

针对低轨卫星网络中星地链路、星间链路的不断切换会造成路由重构,而星地路由重构时间过长将严重影响数据传输时延稳定性的问题,提出一种卫星路由切换算法.算法结合了卫星网络拓扑可预测性和地面电台动态性的特点,在动态路由计算的过程中加入静态可预测信息以降低动态路由的计算开销,并基于OPNET搭建了一个低轨卫星系统仿真平台来验证该协议.仿真结果表明,上述协议能有效的解决低轨卫星系统路由重构的问题,降低了丢包率,减少了系统端到端时延.     

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.     

基于OPNET的LEO卫星网络协议仿真平台研究

在OPNET仿真环境下,通过对LEO卫星网络协议构架分析,合理简化协议体系结构,构建通用卫星节点模块,实现了LEO卫星网络协议仿真平台。该平台能够模拟无连接LEO卫星网络路由表的建立更新和数据包选路等过程,以及切换、长时延等一些卫星网络特性给其他协议带来的影响。最后通过对作者提出的一种路由算法进行仿真,验证了该仿真平台能够在一定精度上模拟LEO卫星网络环境。     

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。     

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网络仿真在自组网开发过程中评估新的协议性能的基本技术, 该文介绍了网络建模问题,比较了各种传统路由算法和自组网算法.讨论了自组网的确定性和不确定性建模,分析了NS、OPNET和MATLAB等几种仿真工具.基于不确定建模原理,使用MATLAB和C设计并实现了一个无线自组网路由仿真器.     

自组网的不确定性建模与仿真

网络仿真在自组网开发过程中评估新的协议性能的基本技术,该文介绍了网络建模问题,比较了各种传统路由算法和自组网算法。讨论了自组网的确定性和不确定性建模,分析了NS、OPNET和MATLAB等几种仿真工具。基于不确定建模原理,使用MATLAB和C设计并实现了一个无线自组网路由仿真器。     

卫星网络中基于区域扩散的动态路由协议

针对卫星网络的特点,提出一种基于区域扩散的动态路由协议(ZDRP)。ZDRP协议采用动态按需的路由思想,以区域为单位进行信息交换,在源和目的之间建立路由;使用OPNET仿真软件分别在单层与双层星座模型中对ZDRP协议进行仿真验证。将仿真结果与其他协议进行比较,仿真结果表明ZDRP协议在单层或双层极轨星座网络下的平均网络建立时间以及单路径搜索时间均优于OSPF与RIP协议,端到端时延和丢包率的性能均优于Flooding路由协议。     

基于OPNET的MAODV协议仿真实现及分析

移动Ad Hoc网络(MANET)的路由协议对网络的性能有较大影响,尤其在多播的场景下,好的多播路由协议可以节省大量无线传输带宽。MAODV路由协议是在AODV路由协议的基础上进行的多播扩展,也是目前MANET网络多播路由协议的研究热点。通过使用OPNET网络仿真软件,对MAODV协议进行仿真建模,使OPNET在MANET场景下支持多播路由协议的仿真,为其它需要MANET网络多播路由协议的场景提供支持。对仿真建模的结果进行了多方面的验证,以保证建模的正确性和有效性。     

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。     

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。     

卫星网路由算法研究

提出了一种运行于卫星网络上的基于时空的路由算法，该算法包括三个步骤：初始阶段．计算候选路由阶段及选择转发路由阶段．当网络卫星节点取得数据报的目的出口节点(卫星)的地址后，使根据此刻的源卫星、目的卫星的位置，采用路径延时的度量标准(Metric)，对最佳路径进行计算，并得到一个经过优劣排序的候选路径集合．仿真实验结果表明该算法能较好地满足在卫星网络上完成路由功能的要求．     

一种多通道的MANET网络路由框架模型

本文以单通道路由为基础,提出了一个多通道的的路由框架模型。模型引入了分组调度器、通道分配器及链路状态反馈控制机制。仿真结果表明,相对单通道单路径路由及多路径路由本模型能更好的改善网络性能。     

基于软件定义网络的卫星网络容错路由机制

鉴于卫星网络对安全性和应对故障的能力有很高的要求，引入了软件定义网络（SDN）技术，在网络中放置中央控制器来增强网络对故障的应对能力。首先，基于SDN的思想设计了一种卫星网络模型，计算了三层轨道上卫星运行的参数并构建星座；然后，采用分层路由的方法，设计了一种针对卫星网络的容错路由机制；最后，在Mininet平台上进行了仿真实验，将容错路由算法（FTR）的实验结果与基于链路感知的星间路由算法（LRSR）和多层卫星网络路由算法（MLSR）的实验结果进行了对比。对比结果表明，在网络中无损坏节点和链路的情况下，FTR的路由总延时比LRSR平均降低了6.06%，说明了引入SDN集中控制的有效性；FTR的丢包率比同样以最小延时为目标的MLSR降低了25.79%，说明了在网络模型中为中轨道（MEO）卫星设计临时存储路由机制的有效性。而当网络中节点和链路的失效情况比较严重时，FTR的路由总延时比LRSR降低了3.99%，比MLSR降低了19.19%；其丢包率比LRSR降低了16.94%，比MLSR降低了37.95%，说明了FTR的容错有效性。实验结果验证了基于SDN的卫星网络路由机制具有更好的容错能力。     

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．     

铁路运输网络通过能力优化利用模型及算法

优化路网通过能力利用水平是缓解铁路运输能力紧张的有效方法。在传统通过能力定义的基础上提出了能力利用水平下铁路网通过能力的定义,考虑车流的不可分割性及车站的影响,构建基于能力利用水平的铁路网通过能力优化利用模型。利用最小费用最大流的增广链搜索思路设计了车流备选调整径路获得的方法,利用遗传算法的隐并行性进行车流调整方案的优选,该算法有利于车流径路的优化分配,降低了模型求解的难度。以中国中部地区局部铁路网为例,按照构建的模型及算法进行模拟计算,算例计算结果表明,设计算法收敛速度较快,从车流分配结果来看,部分车流选择了非最短路径绕行通过能力紧张的车站或线路,计算结果具有实际应用价值。     

基于生命期预测的移动Ad hoc网络多径路由策略

在移动自组网中,由于网络节点的移动性和拓扑结构的多态性,多路径路由在稳定性,均衡负载方面优于单路径路由,非常适合Ad hoc网络。考虑到移动自组网中节点能量的局限性,在DSR协议的基础上提出了一种新型的多径路由算法。该算法结合节点路径的能量消耗率,预测出链路的生命期,以求找到多条有效路径并进行传输。仿真结果表明,该协议比DSR具有更好的吞吐量和端到端延迟。     

基于启发式遗传算法的时分星间网络拓扑优化设计

针对北斗导航系统对星间网络的测量与数传业务需求,提出一种基于启发式遗传算法的网络拓扑优化设计方法,首先通过理论分析制定了拓扑规划的基本原则,给出一个能满足大部分需求的拓扑框架,以此作为初值,利用遗传算法对拓扑进行了优化,在路由规划中采用了分时以最短时延为原则的路由算法,最后,对星间网络测量指标进行了统计分析,以星间数据传输和星星地数据下传作为星间网络数据传输的典型工况,对星间网络拓扑路由规划的结果进行了逻辑仿真验证,仿真结果表明,该网络拓扑规划能满足导航星座常规业务的基本测量与数传需求,为解决导航星座星间网络的复杂运行管理提供了一种解决问题的思路。     

卫星网络基于信任的认证路由协议

安全路由协议是保障卫星网络安全运行的一个重要因素。针对现有卫星网络路由大多缺少安全机制的问题,运用基于椭圆曲线的签名方案保证路由报文的合法性,通过改进的信任评估机制排除内部恶意节点参加选路,设计了适用于高空通信平台(HAP)/低轨道(LEO)结构的层次式安全路由协议。分析表明该协议能够抵御多种常见的路由攻击。