衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中支持QoS的路由算法研究.pdf

1、近年來隨著科技的快速發(fā)展，人類的活動范圍也逐漸擴大，地面網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)滿足不了人類對信息的需求。衛(wèi)星通信是目前比較理想的一種用于實現(xiàn)長途通信的方式，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的路由模塊是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，如何在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)支持QoS的路由算法是目前研究者比較關(guān)注的問題。由于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的特殊性，現(xiàn)有的地面網(wǎng)絡(luò)路由算法不適用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，因而必須設(shè)計合適的路由算法。
　　本文設(shè)計了單層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)(LEO)和多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)(LEO/MEO/GEO)，主要研

2、究了如何在單層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)支持QoS的路由算法以及星地切換路徑保護(hù)算法。本文主要做了以下三點工作：
　　(1)單層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，本文首先設(shè)計了時延受限代價最小的最短路徑算法，該算法適用于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率較低的情況。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率很高時，容易出現(xiàn)鏈路擁塞，為解決這個問題，本文設(shè)計了時延受限負(fù)載均衡路由算法，仿真結(jié)果表明，該算法在一定程度上解決了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡問題。星間鏈路的不斷切換會引發(fā)路由重構(gòu)，若鏈路切換頻繁，會引起路由抖動問

3、題。針對這個問題，本文設(shè)計了降低網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠秳有宰疃搪窂剿惴?，仿真結(jié)果表明了該算法的有效性。
　　(2)多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，為降低多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和拓?fù)涞念l繁切換，根據(jù)中軌衛(wèi)星的覆蓋范圍，將低軌衛(wèi)星分組，并設(shè)計了基于分組降低拓?fù)涠秳有缘穆酚伤惴ê突诜纸M負(fù)載均衡的路由算法。本文證明了基于分組的路由算法可以為所有的衛(wèi)星計算路由表，且通信開銷很小。仿真結(jié)果表明，基于分組路由算法的端到端時延不會隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率的增大急劇增加，與未分