天地一体化网络共性支撑平台中移动性管理能力的研究与实现

发布时间：2020-05-28 01:44

【摘要】：随着我国综合国力的不断增强,天地一体化网络将扮演着越来越重要的作用。在天地一体化网络中,接入到网络的终端移动,不同轨道上的卫星也会发生移动,因此必须在天地一体化网络中完成移动性管理。天地一体化网络的一个发展趋势是IP化。传统IP网络中的移动性管理只考虑了终端的移动,而没有考虑网络节点的移动,因此不能直接应用在天地一体化网络中。本文针对天地一体化网络中的移动性管理问题,提出并实现了基于PUBLISH-SUBSCRIBE(PUB-SUB)模型的移动性管理方法。针对天地一体化网络中终端移动接入星也移动的特点,提出了终端和接入星的双重注册。为了提高地址解析的效率,移动性管理提供了带订购的地址解析。针对单个卫星存储和计算能力较弱的问题,提出由骨干卫星组成的网络完成移动性控制。本文首先介绍了天地一体化网络的发展现状和存在的问题,阐述了本课题的研究背景。然后,介绍了通过天地一体化网络共性支撑平台去解决天地一体化网络终端、网络和业务的异质性,并对传统IP网络中的移动性管理技术进行了说明。由于天地一体化网络的终端和接入星的时变性,单个卫星节点能力弱,因此不能直接应用传统移动性管理方案。其次,对天地一体化网络中的移动性管理进行了需求分析,并结合天地一体化网络的特点提出了基于PUB-SUB模型的移动性管理方法,并对基于该方法完成移动性管理的核心功能进行了阐述,还对该方法进行了理论性能分析。再次,基于该移动性管理方法和共性支撑平台,论文对移动性管理进行总体设计,阐述了系统的总体结构和功能模块结构,绘制系统消息的详细交互流程图并进行说明,对系统的接口进行设计和定义,设计并描述系统中用到的数据结构。接下来,论文对基于PUB-SUB模型的天地一体化网络移动性管理进行详细设计与实现,包含系统类图的设计以及各个模块工作流程的说明。最后,搭建系统测试环境,并与共性支撑平台的其他部分进行联调,完成功能测试,通过系统测试和实际部署验证了基于PUB-SUB模型的移动性管理方法的有效性。论文结尾部分对本课题的核心内容天地一体化网络移动性管理进行工作总结和展望。
【图文】：

天基,轨道卫星,空基,总体结构

逦北京邮电大学工学硕士学位论文逦逡逑其可能的构建方式为分布式星群结构，即天基网络由少量处理能力强的骨千卫星逡逑节点和大量处理能力弱的微卫星节点组成。微卫星节点仅完成终端接入、终端管逡逑理、网络管理功能，而骨干卫星节点除了完成微卫星的功能，还负责支持天基服逡逑务应用，以实现基于分布式星群的天基服务。由于网络节点的能力差异，也由于逡逑网络节点的移动性，分布式星群中的各个节点还需要解决节点间位置发现，节点逡逑间协调控制等问题。从而向天基和地基应用屏蔽网络的差异性。逡逑应用需求异质性体现在天基平台与地基平台应用对终端能力、网络能力和平逡逑台基础计算、存储能力等的不同要求，以实现具体的应用。由于地基平台计算、逡逑存储等能力基本不受限制，可以采用大量成熟装备，但星基平台的计算、存储等逡逑能力受到严格限制，无法像地基平台一样采用成熟装备。星基平台需要进一步考逡逑虑不同平台的差异，尽可能将处理平台的能力进行封装，从而向天基和地基应用逡逑屏蔽支撑平台的差异性。逡逑

网络结构,天基,终端,绑定

海基终端陆基终端逦海基服务击基服力逡逑图２－丨天地一体化网络总体结构逡逑进一步由于天基平台网络中各类轨道卫星相互间及天基与空基平台、天基与逡逑地基平台间存在相对移动，导致天基网络拓扑结构、终端接入天基网络的拓扑结逡逑构不稳定。频繁的移动将导致移动ＩＰ技术的归属地代理（ＨＡ）需频繁完成终端逡逑在移动过程中所需的移动地址绑定，不管ＨＡ部署在地基还是部署在天基，，由于逡逑星间链路和星地链路的不稳定，其移动地址的获取、绑定、应用对终端地址的访逡逑问查询等，都将产生严重的性能瓶颈。同时，基于移动ＩＰ技术向移动终端传输逡逑数据的时候，需要ＨＡ完成数据流转接，这必然进一步恶化移动节点与ＨＡ之间逡逑８逡逑
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52

【参考文献】