空天地一体化网络分层路由技术研究

发布时间：2017-04-19 20:06

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【摘要】：随着航天技术的飞速发展,当今世界卫星通信已经成为通信领域的重要组成部分。由于地面网络的局限性以及传统网络无法实现真正意义上的全球覆盖,结合地面网络的延时小和卫星网络的覆盖范围广,组成地面网络与空间网络相结合的空天地一体化混合网络。具备稳定的网络结构和高效的路由算法是实现混合网络有效通信的必要前提。 基于这个问题,本文首先分析了当前国内外空天地一体化网络设计发展概况,紧接着提出了空天地一体化网络分层路由协议模型,对空天地一体化网络中各节点进行统一编址来完成减少存储开销的目的。为了提高贪婪-复合四叉树路由的可靠性和健壮性,对复合四叉树进行了详细的分析与研究。另一方面,由于节点的移动性,网络中会产生大量额外的通信开销,因此根据复合四叉树的特点设计了基于固定节点复合四叉树位置服务。 在本文的最后利用OPNET网络仿真工具以及STK对空天地一体化网络体系结构进行建模与仿真,比较了贪婪-复合四叉树路由和复合四叉树路由的性能差异,同时与一般的基于最短路径树路由进行比较,验证了在空天地一体化网络中采用贪婪-复合四叉树路由协议的可行性。
【关键词】：空天地一体化网络 路由协议 位置服务
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 表格索引9-10
• 插图索引10-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 研究背景及意义12-14
• 1.2 国内外研究现状及应用14-18
• 1.2.1 国内外研究现状14-16
• 1.2.2 存在的问题16-17
• 1.2.3 空天地一体化网络应用17-18
• 1.3 论文组织结构安排18-20
• 第二章 空天地一体化网络分层路由协议20-44
• 2.1 空天地一体化网络模型20-28
• 2.1.1 卫星网络类型20-24
• 2.1.2 卫星轨道类型24-27
• 2.1.3 数据包结构27-28
• 2.2 基于四叉树的一体化编址28-36
• 2.2.1 四叉树划分及编址28-32
• 2.2.2 四叉树与二叉树比较32-33
• 2.2.3 复合四叉树构建33-36
• 2.3 贪婪-复合四叉树路由36-43
• 2.3.1 一体化路由树算法36-37
• 2.3.2 算法过程37-41
• 2.3.3 算法的正确性41-42
• 2.3.4 算法的局限性42-43
• 2.4 卫星失效处理43
• 2.5 本章小结43-44
• 第三章 基于复合四叉树位置服务44-58
• 3.1 位置服务的基本知识44-45
• 3.2 位置服务的应用及面临的挑战45-48
• 3.2.1 位置服务的应用45-47
• 3.2.2 位置服务面临的挑战47-48
• 3.3 节点自身位置信息获取方法48-52
• 3.3.1 全球四大卫星定位系统48-51
• 3.3.2 定位系统性能指标51
• 3.3.3 定位系统的特点51-52
• 3.4 目的节点位置信息获取方法52-56
• 3.4.1 MLS位置服务52-53
• 3.4.2 复合四叉树位置服务53-56
• 3.5 本章小结56-58
• 第四章 贪婪-复合四叉树路由协议的建模与仿真58-70
• 4.1 构建仿真平台58-62
• 4.1.1 OPNET建模机制和步骤59-60
• 4.1.2 空天地一体化网络仿真平台构建60-62
• 4.2 贪婪-复合四叉树路由协议建模仿真62-64
• 4.3 贪婪-复合四叉树路由协议仿真分析64-69
• 4.3.1 仿真中使用的算法64-65
• 4.3.2 仿真结果分析65-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 总结与展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果78

【参考文献】

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1 苑U

本文编号：317025