天地一体化光网络关键技术研究

发布时间：2017-09-30 11:20

  本文关键词：天地一体化光网络关键技术研究

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【摘要】：天地一体化光网络是将卫星光网络同传统的地面光纤网络相融合,并通过星地激光链路互联,实现了全球无缝覆盖,并具有机动灵活、信息的协同能力强的特点。同时,天基光网络和地面光网络互为备份,当地面光网络在受到攻击或自身发生故障时,可将天基光网络作为备份进行通信。反之,在天基光网络的节点发生故障或被干扰时,又可利用地面网络进行传输,如此进一步增强了网络的生存能力。天地一体化光网络已成为激光通信发展的趋势之一,在世界范围内被广泛关注,被各主要大国重点研究和开发。本文首先介绍并分析了卫星光网络的主要特点,包括卫星光网络的动态特性以及大气对星地激光链路的影响,为后文的研究提供了一定的理论基础。针对现有平台的不足,本文对其进行了一定程度的完善,改进了仿真平台的业务流程,同时新增了天基卫星网络业务流量模型、LEO/GEO卫星节点模型、星地激光链路模型以及卫星控制节点模型,为后续的实验搭建好仿真环境。本文接着对一体化光网络的卫星组网技术和星地激光链路动态资源管理与分配策略进行了研究和仿真。针对卫星组网技术,本论文设计了一种基于激光链路的卫星混合星座通信系统,避免单层卫星星座存在的卫星路由负担重和抗毁性差的缺陷,并分析了该星座构形下卫星星间激光链路的动态特性。同时针对静态路由与波长分配算法的不足,提出了天基网络动态RWA策略,该策略考虑了时延、多普勒频移以及负载均衡对网络性能的影响。最后,仿真了该策略对一体化光网络的影响。在星地激光链路资源管理与分配策略中,首先提出了仰角加权负载均衡接入策略,综合考虑链路质量和负载均衡对星地通信系统的影响;同时,采用带宽预留方案,避免业务被强制中断,降低了链路切换失败率;最后,通过仿真对其性能进行了验证。一体化网络采取激光作为信息的载体是未来的发展趋势之一,本论文的工作为我国一体化光网络的研究提供了一定的理论基础和设计依据,并对其实际应用提供了有益的参考。
【关键词】：一体化光网络 混合星座 路由与资源分配策略 接入策略 切换方案
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.1;TN927.2

【参考文献】

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1 王远亮;自由空间光通信系统的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

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本文编号：947916