基于分时隙通信的卫星网络路由算法研究

发布时间：2016-09-16 23:05

  本文关键词：基于分时隙通信的卫星网络路由算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

《北京邮电大学》 2015年

基于分时隙通信的卫星网络路由算法研究

王宇鹏  

【摘要】：近年来,无线通信和移动通信的迅速发展使人们能够在任意时间、任意地点与其他人以任意方式交换各种信息。其中,卫星网络的快速发展使卫星通信成为移动通信技术中最重要的通信方式之一。路由算法是卫星组网技术中的关键,在很大程度上影响着整个卫星网络系统的性能。 本文针对分时隙通信的中轨道卫星网络系统,对其网络层的路由算法进行重点研究。所谓分时隙通信的卫星网络系统,即卫星网络中每个卫星节点均装配指向性天线,其天线指向按照各自既定的时隙表切换方向。这种分时隙通信的机制使得卫星网络系统在确定的时间内具有确定的链路调度,从而在卫星网络系统中形成周期性变化的动态网络拓扑结构。 本文基于OPNET网络仿真平台,构建一个分时隙通信的中轨道卫星网络系统,并对整个卫星网络的整体结构和每个卫星节点的内部结构进行研究和建模。在此基础上,本文研究分时隙通信的卫星网络系统中网络拓扑呈周期性动态变化的特点,引入图论理论,对卫星网络拓扑进行演化图建模,并在演化图模型中应用迪杰斯特拉(Dijkstra)最短路径算法,计算卫星网络中信息从任意源卫星节点到任意目的卫星节点的最优路径。 本文对传统迪杰斯特拉(Dijkstra)最短路径算法中使用的基于邻接表的存储结构进行重点研究,分析它的缺点和问题所在,并提出改进的基于堆结构的时间演化图最短路径算法。本文分别在最短路径算法中应用斐波那契堆和配对堆的存储结构,对两者的构造过程、操作步骤以及时间复杂度进行分析和对比。实验结果表明,本文提出的基于配对堆的时间演化图路由算法在分时隙通信的中轨道卫星网络系统有着良好的表现,能够提高网络吞吐量、降低丢包率,同时也明显降低了路由计算的时间复杂度。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927.2
【目录】：

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【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 胡剑浩,李涛,吴诗其;具有星际链路的LEO&MEO双层卫星网络路由策略研究[J];电子学报;2000年04期

2 易先清;冯明月;赵阳;罗雪山;;一种基于GEO/MEO星层组网的卫星网络抗毁路由研究[J];计算机科学;2007年08期

3 唐剑;佘春东;徐志明;;LEO/MEO卫星网络动态多径路由协议[J];计算机科学;2009年10期

4 周云晖;孙富春;张钹;王俊峰;王滨;;一种基于时隙划分的三层卫星网络QoS路由协议[J];计算机学报;2006年10期

5 张更新;郦苏丹;甘仲民;;IGSO在卫星移动通信中的应用研究[J];通信学报;2006年08期

6 张勇;王汝传;;基于移动Agent的双层卫星网动态路由算法[J];计算机技术与发展;2008年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 吴廷勇;非静止轨道卫星星座设计和星际链路研究[D];电子科技大学;2008年

【共引文献】

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1 赵志刚;李喆;王建辉;王臣;;基于概率方法的卫星网络链路自主检测[J];兵工学报;2007年08期

2 苑喆;张军;柳重堪;;LEO/MEO双层卫星网的分层动态路由算法[J];北京航空航天大学学报;2006年07期

3 宋学贵;刘凯;张军;程连贞;;一种适于LEO卫星网络的动态源路由算法[J];北京航空航天大学学报;2006年12期

4 李晖;张乃通;张钦宇;张岩;许洪光;;非静止轨道卫星系统考虑通信中断的服务质量分析[J];电讯技术;2007年01期

5 张进;吴潜;苟先太;谭俊峰;王雅;金炜东;;加权多路径路由在LEO卫星星座组网中的仿真应用[J];电讯技术;2009年08期

6 李瑞欣;赵尚弘;李勇军;朱子建;;基于SCPS协议的快速自组织可重构天基信息网组网[J];电讯技术;2010年07期

7 王兴伟,原常青,宋波,黄敏;移动无线Internet中的一种逆重路由机制[J];东北大学学报;2005年02期

8 易秀双;王琦;黄敏;王兴伟;;卫星Internet中一种QoS组播路由机制[J];东北大学学报(自然科学版);2008年06期

9 刘军;刘向军;叶宁;沙毅;;一种空间信息网多径路由算法[J];东北大学学报(自然科学版);2011年06期

10 饶元;王汝传;林萍;;ns2中的基于移动Agent卫星网路由算法仿真[J];东南大学学报(自然科学版);2008年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李健杰;易先清;罗雪山;唐曙;于凯;;COMPASS系统MEO星间链路特性与建立策略分析[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

2 罗雪山;易先清;唐曙;于凯;李健杰;;COMPASS系统综合信息传输服务模型研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

3 唐曙;徐成涛;于凯;易先清;张耀鸿;;卫星导航系统拓扑结构动态性分析与网络管理策略设计[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年

4 易先清;李星;唐曙;于凯;张耀鸿;罗雪山;;全球导航系统导航综合信息传输网协议体系研究[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年

5 沈建辉;姚丹霖;王成;;一种基于分组和快照的双层卫星网络路由算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（下册）[C];2008年

6 杨海涛;赵洪利;;LEO/MEO星间链路可通性建模与仿真[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年

7 白建军;卢锡城;卢泽新;;一种LEO卫星网络路由协议S-LSRP[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年

8 王京林;晏坚;曹志刚;;星座网络路由技术发展概述[A];卫星通信新业务新技术学术研讨会论文集[C];2005年

9 易先清;罗雪山;李健杰;汤邵勋;;导航星座抗毁路由方法与技术研究[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（下）[C];2010年

10 韩涛;卢晓春;窦霁虹;;基于环带波束天线的星间链路设计仿真[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（中）[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 黄操;面向宽带LEO卫星网的组网研究[D];中国科学技术大学;2011年

2 晏坚;低轨卫星星座网络IP路由技术研究[D];清华大学;2010年

3 饶元;基于代理的LEO卫星网动态路由技术研究[D];南京邮电大学;2011年

4 王晓梅;无线多跳网络路由技术研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年

5 袁江;小卫星组网路由方法研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2006年

6 白建军;天基网路由技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

7 王振永;多层卫星网络结构设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2007年

8 黄英君;空间综合信息网络管理关键技术研究与仿真[D];国防科学技术大学;2006年

9 周云晖;卫星网络QoS路由协议及其优化理论研究[D];清华大学;2007年

10 吴廷勇;非静止轨道卫星星座设计和星际链路研究[D];电子科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 彭秀媛;卫星网络管理系统的鲁棒性和抗毁性研究[D];沈阳理工大学;2010年

2 魏振宁;全IP应用卫星通信网络管理控制系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2009年

3 吴赟昊;基于天地一体化信息网的飞行器接入算法研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 刘哲聿;卫星组网结构设计与仿真[D];西安电子科技大学;2011年

5 张景瑞;基于地理位置的卫星通信网络[D];西安电子科技大学;2011年

6 王思南;天基网星际链路数据通信关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 董绍进;LEO卫星星座路由算法研究与仿真[D];国防科学技术大学;2011年

8 赵军;空间冗余自组织网络路由协议的研究与仿真[D];东北大学;2009年

9 陈小虎;基于动态网络编码的高速移动自组网多径组播技术研究[D];南京理工大学;2012年

10 李洪鑫;基于星间链路的多层卫星网络仿真关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈如明;卫星系统新技术及其在中国的应用发展(上)[J];电信科学;2002年09期

2 胡光镇;瞻望卫星通信的未来[J];电信科学;2003年02期

3 陆绥熙,肖晶厚;近期宽带卫星应用技术展望[J];电信科学;2003年02期

4 李斗,项海格;LEO/MEO卫星通信系统发展展望[J];电信科学;2003年02期

5 陈如明;中、低轨道卫星通信　第二讲　中、低轨道卫星通信系统的分析与设计考虑[J];电信科学;1997年08期

6 吴久银,甘仲民,朱德生;共地面轨迹移动卫星通信星座设计[J];电子学报;1999年06期

7 胡剑浩,李涛,吴诗其;具有星际链路的LEO&MEO双层卫星网络路由策略研究[J];电子学报;2000年04期

8 胡剑浩，吴诗其，冯钢;中国低轨移动卫星通信系统星座设计[J];电子学报;1996年07期

9 李赞,孙国滨,张乃通;卫星移动通信系统星间链路几何参数分析[J];高技术通讯;1998年12期

10 朱毅麟;商业卫星开始走出低谷——新世纪头几年卫星市场简要回顾及展望[J];国际太空;2003年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘刚;非静止轨道卫星移动通信系统组网关键技术研究[D];电子科技大学;2003年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐志博;马恒太;;一种用于卫星网络安全认证的协议设计与仿真[J];计算机工程与应用;2007年17期

2 李航;杨雪华;李鸿彬;;卫星网络的分布式层次故障管理模式研究[J];小型微型计算机系统;2009年07期

3 焦龙宇;吴纯青;虞万荣;;基于多层卫星网络的报文摆渡技术[J];卫星与网络;2009年Z1期

4 Greg Berlocher;王琦;王胜武;;对卫星网络及内容的安全防护措施[J];卫星与网络;2009年12期

5 尹志忠;张继光;周贤伟;张龙;;基于多重区域划分的低时延多层卫星网络[J];电讯技术;2010年02期

6 徐帆江;李之棠;;面向卫星网络的延迟监测算法及仿真实现[J];计算机仿真;2010年05期

7 兰陵;哈斯高娃;陈勇;王宏彬;;新疆地震应急卫星网络常见问题处理[J];高原地震;2012年02期

8 刘凡;邢艳玲;葛宁;;动态卫星网络性能评估[J];科学技术与工程;2013年07期

9 魏德宾;潘成胜;韩睿;;卫星网络业务自相似特性分析[J];计算机科学;2013年05期

10 张鹏;卫星网络入门教程[J];中国计算机用户;1998年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 林琪;李智;周锐;;拓扑特征对卫星网络传输效能的影响[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年

2 林琪;李智;;基于拓扑特征的卫星网络效能评估[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集（第五分册）[C];2013年

3 宿相萍;林琪;;卫星网络仿真系统可信度评估方法[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集（第一分册）[C];2011年

4 ;德国诺达-智能化的卫星网络技术[A];2006中国卫星应用大会报告文集（二）[C];2006年

5 袁江;王宇;孟新;;一种通用的卫星网络路由方法[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议论文集（上册）[C];2005年

6 卢冀;李云松;肖嵩;吴成柯;;适用于多卫星网络的协作式视频传输方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年

7 白建军;卢锡城;卢泽新;;一种LEO卫星网络路由协议S-LSRP[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年

8 翟立君;曹志刚;;卫星网络中的MPLS技术研究[A];第五届卫星通信新业务新技术学术年会暨卫星通信系统网间互联互通与接口标准研讨会论文集[C];2009年

9 林琪;郭静;李智;;MEO-LEO卫星网络低开销路由研究[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年

10 刘贺语;孙富春;李洪波;杨治安;;一种基于机器学习的卫星网络QoS路由机制[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集（第五分册）[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 陈丹;[N];科技日报;2004年

2 通讯员 唐善理 艾志飞 蒋琳;[N];永州日报;2014年

3 北师大信息科学学院副院长 黄荣怀 教授;[N];科技日报;2001年

4 ;[N];中国计算机报;2001年

5 西安 张树忠;[N];电子报;2004年

6 记者 杨伟中;[N];上海证券报;2005年

7 江南;[N];中国信息报;2006年

8 记者　 陈超;[N];科技日报;2007年

9 航天四创公司 沈永言;[N];计算机世界;2002年

10 记者 张洪;[N];大众科技报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 洪志国;基于随机Petri网模型的卫星网络性能分析研究[D];中国科学院研究生院（软件研究所）;2005年

2 侯霞;卫星网络故障检测与诊断相关技术的研究[D];中国科学院研究生院（软件研究所）;2005年

3 王凯东;宽带卫星网络关键技术研究[D];西安电子科技大学;2005年

4 那振宇;卫星互联网服务质量保障方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 黄展;宽带卫星网络安全协议研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

6 丁丁;LEO卫星网络呼叫允许控制及切换管理机制研究[D];国防科学技术大学;2010年

7 张竹;IP/LEO卫星网络中的移动性管理技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

8 刘小跃;空间信息网高性能路由协议研究[D];西安电子科技大学;2012年

9 高梓贺;基于多Agent系统的LEO卫星网络路由算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 段思睿;基于LEO极轨道星座的卫星网络路由算法研究[D];北京邮电大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 宋扬;卫星网络中移动IP协议分析与仿真[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 许可;卫星网络中面向任务的资源优化研究[D];沈阳理工大学;2010年

3 于永胜;卫星网络管理中接入及访问控制机制研究[D];沈阳理工大学;2010年

4 王曦爽;卫星网络协议仿真及可视化方法的研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2004年

5 周牧;多层卫星网络稳定性设计研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

6 杨春秀;多层卫星网络路由协议研究与仿真[D];哈尔滨工程大学;2012年

7 夏斌;卫星网络中的拥塞控制研究[D];广西师范大学;2010年

8 林滨杰;多层卫星网络拓扑结构及路由协议研究[D];中国科学技术大学;2010年

9 宋娜;卫星网络路由协议研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

10 李津;卫星网络星座及路由算法仿真结果可视化技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年

  本文关键词：基于分时隙通信的卫星网络路由算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：116955