多层卫星网络中IP动态路由算法的研究

摘要

在卫星网络中应用IP路由技术将能够使卫星网络具有许多IP技术的优势由于卫星网络具有拓扑结构动态变化、较大传输时延等与地面网络不同的特点.而卫星网络中应用的IP路由算法的优劣将直接影响到整个通信网络的性能以及通信的质量.由于卫星网络具有区别于地面网络的拓扑结构的动态变化等独有的特点,使得适用于地面网络的路由算法不能用于卫星网络上,因此必须针对卫星网络的特点设计适合于卫星网络的IP路由算法.在对卫星网络上的路由技术介绍后,该文将已经存在的LEO,MEO和GEO三个卫星网络紧密在一起,引入了多层卫星网络的概念,以提高卫星网络的容量和工作效率,然后在此基础上提出了运行于多层卫星网络上的动态路由算法.该算法以最短路径路由算法为基础,基于IP技术实现,充分地利用了多层卫星网络的特点,减少了卫星网络中各节点在路由中的路由消耗,达到了比单一卫星网络更好的网络效率.然后该文应用当前流行的网络仿真软件NS2对多层卫星网络和该文提出的路由算法进行了仿真,并对试验结果进行了分析,证实了多层卫星网络的动态路由算法的有效性和可靠性.

目录

摘要

ABSTRACT

引言

第一章概述

1.1背景

1.1.1卫星网络简介

1.1.2国外情况及发展趋势

1.1.3国内技术现状

1.2卫星网络的特点

1.3卫星组网的实现方式

1.3.1基于地面的组网方式

1.3.2基于太空的组网方式

1.3.3组网方式比较

1.4小结

第二章卫星网络结构

2.1卫星网络的组成

2.2 卫星的轨道

2.2.1开普勒定律

2.2.2地面静止轨道卫星

2.2.3低轨道卫星

2.2.4 中轨道卫星

2.2.5高椭圆轨道卫星

2.2.6 不同轨道卫星的比较

2.2星际链路

2.3 卫星星座

2.3.1星形星座模型

2.3.2攻瑰星座模型

2.4小结

第三章卫星路由算法介绍

3.1路由组成

3.1.1路径选择

3.1.2数据包交换

3.2路由算法

3.2.1设计意图

3.2.2路由度量标准

3.3地面网络的路由算法

3.3.1距离向量算法

3.3.2链路状态算法

3.4卫星网络的路由算法

3.4.1卫星网络与地面网络的比较

3.4.2卫星网络的路由策略

3.4.3几种已经存在的卫星网络路由算法

3.5卫星网络的IP路由

3.5.1IP包的不确定长度

3.5.2路由表的管理

3.5.3路由交换速度

3.6小结

第四章基于多层卫星网络的IP路由算法

4.1多层卫星网络结构

4.1.1卫星网络层次

4.1.2虚拟结点策略的应用与卫星标志

4.1.3卫星网络中的通信链路

4.1.4卫星组

4.2多层卫星网络路由算法

4.2.1路由度量-网络延迟

4.2.2 LEO卫星组概要链路

4.2.3延迟报告

4.2.4卫星网络拓扑信息

4.3路由表计算

4.3.1路由表计算时机

4.3.2路由表计算步骤

4.4IP包转发

4.5小结

第五章多层卫星网络路由算法的仿真

5.1 NS2介绍

5.2多层卫星网络路由仿真的设计

5.3仿真结果及分析

5.4小结

总结与展望

总结

贡献

进一步的工作

致 谢

缩略词

参考文献

本人已发表和已录用的论文