低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由與流量均衡策略研究.pdf

1、作為移動通信的重要組成部分，低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)正越來越受到人們關注。一方面原因是其可以彌補地面通信系統(tǒng)覆蓋不足的缺點，另一方面是作為應急通信手段具有其它系統(tǒng)無法替代的優(yōu)勢。然而，雖然低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)時延較低且電波傳播損耗小，其依然存在一些問題：第一，衛(wèi)星節(jié)點都處于高速運動的狀態(tài)，路由算法不易設計。第二，由于星上處理能力有限以及衛(wèi)星所處的太空環(huán)境較為惡劣，因此會出現(xiàn)星上網(wǎng)絡數(shù)據(jù)擁塞或者衛(wèi)星節(jié)點故障等問題，需要相應的方案來保證數(shù)據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)

2、送達。目前，星間網(wǎng)絡路由算法的主要思路之一是借助星座運行的周期性和規(guī)律性來確定網(wǎng)絡拓撲，根據(jù)拓撲再來確定路由路徑。值得注意的是，衛(wèi)星網(wǎng)絡的路由往往是考慮了多個網(wǎng)絡指標的最優(yōu)解，因此也會考慮到流量均衡或擁塞避免的問題。
　　在上述背景下，本文首先搭建了基于OPNET的仿真平臺，對整個端到端的通信流程進行模擬，并對系統(tǒng)的時延、吞吐量、誤碼率等指標以及系統(tǒng)對高動態(tài)用戶的服務情況等方面進行仿真分析。其次在仿真平臺上對低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的路由

3、算法展開研究。針對時間虛擬化路由算法具有時延小、復雜度低等優(yōu)點但對網(wǎng)絡突發(fā)情況適應性差的問題，經(jīng)過理論分析提出了一種具有動態(tài)監(jiān)測思想的路由算法，該算法通過監(jiān)測發(fā)送隊列以及通信中的回傳信息來確定網(wǎng)絡是否發(fā)生擁塞并進行相應的路由策略調(diào)整，仿真表明該算法在繼承時間虛擬化算法優(yōu)點的同時可以改善網(wǎng)絡擁塞帶來的影響。最后在仿真平臺上對流量均衡算法展開研究，不同于路由算法中流量均衡是數(shù)據(jù)在星上傳遞時工作的，本文從另外一個角度對流量均衡進行考慮，即在用