天地一体化卫星网络拓扑场景仿真技术

网络仿真可为天地一体化卫星网络的新技术评测提供有力支撑。面向天地一体化卫星网络拓扑场景固有的异构性、动态性特点,提出一种天地一体化卫星网络拓扑场景仿真技术。设计了面向异构、动态卫星网络拓扑的统一描述模型,以及研究了基于统一描述模型的拓扑自动解析与仿真场景生成方法,提升了仿真场景生成的易用性;从是否时变性的角度出发,设计了面向各类星间链路与星地链路的分类方法,将链路分为时变性和非时变性两种,针对非时变性链路,通过引入链路模型预加载机制,提升了卫星链路的仿真效能以及响应速度;针对链路仿真过程中延时仿真精确度低的问题,设计了链路仿真校正策略,实现了卫星链路高逼真、实时、动态的仿真。构建了多种天地一体化卫星网络场景,实验结果表明：所提出的技术具备高效的卫星网络仿真拓扑的自动生成能力;与现有技术相比,该技术在卫星链路仿真效能与仿真逼真性方面具有明显优势。     

非静止轨道卫星网络面向应用仿真分析

研究卫星提供网络服务形成空中服务网问题,由于卫星的快速性,造成切换时延,对网络连接造成影响.为提高卫星网络承载IP业务的性能,针对非静上轨道卫星(NGEO)网络进行定量分析,提出了卫星网络IP业务应用仿真模型,描述了具体的仿真实现步骤.设计了glonassl星座模型,分析了现有仿真工具的特性,对三种NGEO卫星网络的进行仿真,从时延角度分析多业务应用效果,结果表明对业务影响最大的因素是卫星网络轨道特性,为在应用中解决问题提供参考.     

卫星网络建模与分布式仿真

卫星网络仿真是对卫星网络进行优化设计、性能分析、效能评估的有效途径.针对卫星网络的组成结构和运行特点,建立了卫星网络的节点模型、结构模型、链路模型和通信模型.在此基础上,基于HLA/RTI体系设计并实现了分布式卫星网络仿真系统,详细给出了各联邦成员的设计.该仿真系统通过编辑想定方案可灵活部署网络结构并能仿真星间、星地链路的通信过程,为仿真验证面向应用的卫星网络理论研究成果提供了一个通用的支撑平台.最后给出了一个3GEO 15MEO想定场景下的仿真结果,验证了模型的正确性和有效性.     

基于链路特性的卫星网络拓扑更新周期研究*

针对卫星网络拓扑更新时隙划分问题,提出了一种基于链路特性的卫星网络拓扑更新周期估算方法。首先对卫星网络拓扑更新周期进行建模,分别建立了卫星覆盖时间模型、链路长度特性模型和卫星网络拓扑更新周期估算模型;然后通过对不同星座卫星的仿真验证了此方法的有效性。该方法综合覆盖时间、时延抖动和链路长度特性三个因素对网络拓扑更新周期进行估算,提供了从链路特性到网络拓扑再到路由计算的研究视角,并通过网络拓扑这个桥梁将链路特性和路由计算连接起来,使其成为有机整体,对卫星网络的有效设计有一定的指导意义。     

基于NS2的多层卫星网络路由协议开发方案

卫星通信网络早在20世纪初期就已经被提出,地面网络通信系统无法满足日益增长的通信业务发展需求,商业和军事领域也直接或间接地推动了卫星通信系统的发展。随着卫星通信网络越来越复杂,卫星组网向多层化发展,而典型的地面网络路由技术由无法应用于卫星网络,因此,卫星通信系统中如何进行有效的路由选择也逐渐成为新的焦点问题。而由于卫星网络路由技术应用环境的特殊性,研究人员无法基于真实网络环境进行研究,只能通过仿真工具进行仿真实验,NS2是指Network Simulator version 2,NS(Network Simulator)是开源的软件模拟平台,研究人员使用它对网络技术进行开发研究,NS2已经包含了卫星节点、卫星链路等模块,但是这些模块较为简单,只能模拟单层卫星网络。因此,本文提出了在NS2中模拟多层卫星网络,实现层间通信,研发多层卫星网络路由协议的方法。     

卫星网络管理仿真研究

基于卫星网络半实物仿真环境的结构和特征,设计了卫星网络管理仿真系统的体系结构;针对卫星网络管理系统必须兼容现有SNMP设备的需求,设计了半实物仿真系统中卫星网络管理协议与SNMP协议的转换机制;最后给出了卫星网络管理仿真系统的数据流程实现。     

基于SEP的卫星网络三维仿真系统的设计

中低轨道卫星网络现已成为当前卫星通信的发展方向,由于拓扑的复杂性和时变特性,高昂的造价和建造的复杂性使仿真成为研究工作必不可少的重要环节。介绍了自组织网络仿真平台（SEP,Self-organization network Emulation Platform）,该平台通过控制中心和终端节点的配合协作进行仿真,引入三维建模技术,研究建立了中低轨道卫星网络三维仿真系统。该系统能够动态显示中低轨道卫星组网以及整个网络路由的三维变化,具有较高的卫星网络仿真通用性,可为各种空间系统应用提供仿真测试环境。     

基于ns2的LEO卫星网络路由算法模拟

空间组网技术是卫星技术发展的重要方向之一,它能够提供全球覆盖并支持多种业务,其关键技术之一是在具有星间链路的卫星网络中进行分组路由。本文简单分析了LEO卫星网络的路由特性,讨论了在卫星环境下进行模拟仿真的方法,具体介绍了ns2对卫星网络模拟的支持,并针对两种不同的路由算法进行了模拟与分析。     

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。     

面向卫星网络的延迟监测算法及仿真实现

研究测量分析网络内部链路延迟特征对了解网络行为至关重要,但当前地面网络延迟监测算法应用于卫星网络时存在诸多不准确问题,为此提出了一种面向卫星网络的延迟监测算法,它结合主动监测和被动监测的优点,采用统计分析方法测量卫星网络系统的报文流延迟分布特征。通过理论分析证明了算法的数学基础,并在网络仿真软件NS2下通过高、低轨道卫星网络模型对算法进行了仿真实验,实验结果表明,算法能够在较小的开销下解决卫星网络的延迟推测问题。     

分布式卫星链路仿真系统的设计与实现

随着卫星网络技术的发展,对于卫星组网协议的研究越来越多。由于卫星设计生产周期长、费用高,设计构建可控制、可重现的仿真实验环境是一种重要的协议研究手段。本文提出了一种面向卫星星座的天基无线网络链路仿真系统的分布式体系结构,对卫星通信中带宽、时延和误码率三个重要参数进行了仿真,解决了分布式链路仿真中的虚拟多链路、链路属性建模等关键技术,并且实现了一套原型系统,对其链路仿真能力进行了验证。     

GloMoSim中服务发现技术仿真框架的构建

网络仿真是无线自组网服务发现技术研究的基本方法,现有网络仿真软件均未提供服务发现技术的仿真框架。该文介绍在GloMoSim中构建服务发现技术仿真框架的方法,扩展了GloMoSim的节点层次模型、消息类型、全局统计数据等。分析GloMoSim无线网络仿真器体系结构,对GloMoSim进行功能扩展以支持用户特定用途的仿真。     

适用于路由算法研究的动态网络仿真系统

合适的网络模拟系统是进行智能路由算法研究的支撑环境。采用基于事件驱动的方法,研究实现一个动态网络路由仿真系统。给出构造网络拓扑、生成流量负载、实现网络协议、展现性能结果的设计过程。实验结果表明,该模型能对网络动态和非精确状态信息进行有效模拟且支持群体智能路由仿真。     

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。     

卫星网络可视化要素的研究

论文针对空间网络的特点,提出了卫星网络可视化的基本方法。重点分析了时间及空间的定位、卫星网络运行环境的可视化、覆盖和网络拓扑结构的可视化、数据包传输的可视化、网络参数的可视化等可视化要素,并通过对一个低轨道小卫星网络可视化实现验证了方案的可行性。     

基于NS2的局域网性能仿真

局域网性能分析是局域网设计与研究的关键.网络仿真提供了一个方便、高效的进行网络性能分析的方法,在现代网络设计和研究中起着关键作用.文章首先介绍了网络仿真软件NS2的仿真原理与仿真过程,然后针对如何评价局域网络性能进行了介绍,最后通过实例说明了网络仿真的过程.     

网格环境下的航空发动机集成设计与分布仿真研究

建立了一个开发航空发动机分布仿真的系统环境．该环境中子模型具有自治性,子模型的设计者可以根据自己的需要选择所使用的工具,定义变量以及他们与其他设计者之间的关系．应用新兴的网格技术建立了一个集成设计和分布仿真的环境框架,它可以灵活地建立和修改基于部件对象模型建立起来的航空发动机模型,并尝试解决仿真中存在的多学科耦合以及大计算量的问题．该框架具有图形化界面,可以方便地更改发动机的参数和结构,其所具有网格技术的易扩展性也为今后建立更复杂的发动机模型提供了良好的平台．研究人员可以应用该系统提供的可扩展设计和仿真环境,灵活地组建新的航空发动机模型并进行仿真．     

基于OPNET的网络仿真总体框架设计与实现

构建了一种基于优化网络工程工具（OPNET）的网络仿真总体框架,描述了网络仿真总体框架的设计及仿真想定规划、OPNET建模仿真、仿真演示、仿真评估和仿真控制等组成部分的设计方法,介绍了仿真总体框架的运行与验证的实际效果,最后对仿真总体框架进行了总结和评价。仿真总体框架能够依据工程需要进行定制和重用,适应不同的项目需要,满足用户不同层次的要求。     

一种基于改进蜂群算法的网络重构技术

空间信息网络在给定拓扑结构和资源受限的情况下,卫星节点间如何优化链路选择,重构网络拓扑结构,使得升级后的空间信息网络具有良好的抗毁性,是非常具有研究价值的问题.本文针对空间信网络拓扑重构问题,综合考虑卫星节点之间的可见性、可连通时间和可连通度等约束条件,建立了卫星网络拓扑链路模型和节点模型并提出基于改进蜂群算法的空间信息网络拓扑重构算法.仿真实验表明,该算法在资源受限的情况下,能够兼顾改善网络的有效性和抗毁性,有效延长网络的生存时间.