MEO/LEO跨层路由与负载均衡算法研究

发布时间：2023-10-29 09:14

　　在卫星网络系统中,由于地球表面卫星用户的不均衡分布,不同地区的卫星负载可能会有很大的不同,这将导致部分卫星的网络强度较高,部分卫星可能相当闲置,进而造成卫星系统资源的浪费,甚至可能无法满足网络QoS服务要求。针对上述问题,很多国内外研究人员尝试使用多层卫星网络系统进行数据协作传输和负载均衡,然而这些方案大多基于SOS(Satellite Over Satellite)多层卫星网络架构,将低层卫星的链路负载直接通过其管理者转移至高层卫星,这将进一步导致高层卫星管理者发生网络拥塞,进而导致高层卫星网络负载不均衡,并没有从根本上解决问题。本文针对MEO/LEO两层卫星网络架构,提出一种优化的网络拓扑结构,从优化卫星网络模型的角度来提高卫星系统的利用率。此外,本文提出了一种针对优化网络拓扑的路由算法和负载均衡OTLB(Optimized Topology based Load Balancing)算法,针对LEO层和MEO层分别提出相应的网络负载均衡和拥塞控制机制,从而保证QoS网络服务。本文的主要贡献如下:·本文构建了一种基于MEO/LEO的优化网络拓扑结构,赋予MEO层卫星两种角色:MEO...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 卫星网络相关技术特点
    1.3 主要研究内容与研究思路
    1.4 全文组织结构
第二章 相关工作
    2.1 卫星网络拓扑控制
        2.1.1 单层卫星网络模型
        2.1.2 多层卫星网络模型
    2.2 卫星网络负载均衡
        2.2.1 单层卫星网络负载均衡
        2.2.2 多层卫星网络负载均衡
    2.3 QoS路由算法
    2.4 本章小结
第三章 MEO/LEO跨层路由模型与框架
    3.1 网络拓扑模型
        3.1.1 MEO/LEO星座设计
        3.1.2 LEO分组和MEO管理者的选取
        3.1.3 中继MEO卫星的选取
    3.2 网络时延模型
    3.3 本章小结
第四章 跨层路由与负载均衡算法
    4.1 跨层路由算法
        4.1.1 相关数据结构定义
        4.1.2 路由计算
    4.2 网络负载均衡算法
        4.2.1 网络负载计算模型
        4.2.2 基于中继MEO卫星的OTLB算法
        4.2.3 基于中继MEO卫星和MEO管理者的OTLB算法
        4.2.4 卫星失效处理
        4.2.5 拓扑快照切换策略
    4.3 本章小结
第五章 实验模拟和性能评估
    5.1 NS2仿真环境设计开发
    5.2 系统环境与参数设定
    5.3 使用中继MEO卫星的OTLB算法稳定性分析
    5.4 使用中继MEO卫星与MEO管理者的OTLB性能分析
        5.4.1 网络丢包率对比测试
        5.4.2 网络吞吐率对比测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间参与的项目



本文编号：3857771