一、一种宽带卫星网络路由协议（论文文献综述）
陈特,高曌,刘伟,陶滢,周钠[1]（2022）在《天基宽带信息传输网架构与路由协议分析》文中研究表明面向高轨天基宽带信息传输网天地融合组网需求,开展了网络架构分析与组网方案设计,提出了路由自治域划分方案和路由交换总体策略,重点针对IP路由协议进行了链路开销与收敛特性分析,并完成了仿真验证,结果表明:地面IP路由协议各有优缺点,在后续开展天基宽带信息传输网组网协议设计时需进行针对性改进。
刘晔祺[2]（2021）在《卫星动态光网络的路由和资源管理方法研究》文中提出科学技术的进步和发展,推动空间通信技术向着不断深入的方向探索,在海量通信数据和多样化用户服务的刺激下,空间技术领域中的大功率轨道运载水平和大容量卫星通信能力不断提升,人工智能等新技术也开始融入卫星产业的各个方面。以激光为载波、大气为传输介质的卫星光通信技术,能够在继承微波通信优势的基础上,结合无线电通信和光纤通信的优点,不仅传输速率高、传输容量大、安全性高,还能够抵抗电磁干扰,且无需使用许可;硬件配置方面,满足激光通信需求的发射和接收天线体积小,更便于卫星携带。通过采用激光通信技术建立星间链路,能够形成高速率大容量通信的卫星高速光互联网,进而满足近年来指数式增长的数据传输量对卫星通信容量和传输速率提出的更高要求。因此,作为未来军事和商业空间网络的重要构成系统,空间激光通信具有重要的研究意义。在多类型业务需求和服务质量不断增长的今天,卫星光网络中所承载的通信量越来越大,与此同时,空间环境的复杂性以及无线通信固有的脆弱性也给卫星网络的高质量传输性能带来了巨大的挑战。本论文充分考虑基于波分复用结构的激光链路特性和网络拓扑高动态变化的特点,围绕卫星动态光网络中网路层路由算法和星上资源管理问题展开研究。为了支撑各种类型的用户服务,提高大容量高速率网络通信的稳定性和可靠性,应对卫星光网络由于数据速率高、容量大等新特性而导致的网络层面的流量不均、业务拥塞问题,解决与日俱增的业务需求和有限的星上资源之间的矛盾,本文重点研究卫星动态光网络中的路由与波长分配技术,基于安全威胁和重业务负载的路由优化策略,以及星上资源的高效分配方法,从而实现用户数据的稳定、安全、高效传输,并提高有限资源的最大化利用。论文的主要研究工作和创新点如下:1.基于蜂群优化的路由和波长分配算法论文基于卫星动态光网络中的路由与波长分配（Routing and Wavelength Assignment,RWA）问题,提出了基于蜂群优化的RWA算法,以时延和波长利用率为优化指标,以多普勒波长漂移、传输时延、波长一致性和连续性为约束条件,建立了星间激光链路的链路代价模型;优化了蜂群适应度函数,以最小化路径上经过的节点跳数和链路的波长资源利用率为目标,实现了路径的合理规划和波长的有效利用。研究结果表明,该算法有效地克服了卫星光网络长时延和高误码率的缺点,满足了实时业务的稳定传输,减轻了多普勒频移对通信性能的不利影响,并且能保证低阻塞率下波长资源的高效利用。2.基于安全路由策略的负载均衡算法论文基于空间环境的开放性所引发的安全性问题,设计了基于多层卫星信任度的安全路由策略,通过卫星群组划分、生成链路报告和可信路由计算等步骤,利用网络中时延、丢包率和可用带宽等信息构建信任度值,并由高层卫星管理者规划出一条信任度值较高的路径,以实现可信的数据传输,从而提高系统安全性;针对满足全球覆盖的单层卫星星座,提出了基于安全策略的负载均衡算法,解决了卫星光网络中由于全球流量分布不均引起的负载不均问题和路由安全性问题。通过设计基于安全机制的流量修正模型,分散热点区域的流量,同时限制通过不安全区域的流量,以达到安全目标下网络负载的有效均衡。与传统的启发式算法相比,所提算法具有更好的适应性,更低的阻塞率以及更加安全可靠的通信性能。3.基于业务分流的卫星拥塞控制算法论文针对大流量业务背景下星载处理能力有限和全局业务分布失衡所引发的网络拥塞问题,提出了一种基于业务分流的卫星拥塞控制算法,利用人工蜂群（Artificial Bee Colony,ABC）机制求解多约束条件下的拥塞控制优化模型。针对可预判的业务堆积造成的拥塞,提出了一种基于业务分布的链路代价修正模型,通过修正的路径代价来提前分散重负载区域流量,以得到全局最优的路由结果;针对网络的突发性拥塞,考虑到波长分配和路由选择的同时性,设计了基于波长利用率的拥塞控制指数,最大限度地避免局部拥塞给网络带来的瘫痪性影响;针对拥塞节点容易引发的级联拥塞现象,则通过设置拥塞区域进行路由绕行以避免性能进一步恶化。仿真结果表明,所提算法实现了高通信成功率和低传输时延性能,并能够在避免拥塞的基础上实现对波长资源的合理规划。4.基于多QoS保证的动态带宽分配方法论文基于宽带卫星通信系统的资源分配问题,提出了一种基于多服务质量（Quality of Service,QoS）保证的动态带宽分配方法以解决有限的星上资源和日益增长的宽带多媒体业务需求之间矛盾。首先,构建了一个跨层带宽分配模型,综合考虑应用层、介质访问控制（Medium Access Control,MAC）层和物理层的信息;然后,利用优化蜂群算法求解基于跨层信息的修正效用函数,从而得到带宽资源分配的最优解。所提算法充分考虑并分析了调制格式、编码效率、传输速率以及不同类型用户的QoS优先级等重要因素。最后,通过对所提算法效用值、用户满意度和吞吐量等性能的分析评估,验证了其不仅能够满足多用户的QoS需求,还能在兼顾物理层传输环境的基础上实现高效的带宽分配和高速的业务传输。
朱晓攀[3]（2020）在《大规模低轨宽带卫星网络路由关键技术研究》文中进行了进一步梳理大规模低轨（Low Earth Orbit,LEO）宽带卫星网络通过提高发射卫星数量来降低对于单颗卫星的能力要求。借助星间链路组网,能够突破地理位置的局限实现全球不间断信号覆盖,为全球用户提供大宽带、低延时、无缝连接的网络服务。大规模LEO宽带卫星网络与地面通信网络系统相兼容,是天地一体化网络的重要组成部分,迅速发展为世界各国争相研究的重点。路由作为网络通信的关键技术,影响着信息的传递效率和网络的服务质量。在具有成百上千个节点的大规模LEO宽带卫星网络中,卫星无时不刻的高速移动导致拓扑的频繁变化。同时,卫星载荷能力有限导致其无法进行大容量存储和大规模实时计算,使得大规模LEO宽带卫星网络在路由方面还存在一些亟待解决的问题。对此,本文针对大规模单层LEO极轨道宽带卫星网络路由集中开展了研究,包括多径单播路由,动态单播路由以及组播路由。本文的主要研究内容和贡献如下:1、提出了基于无关多径（Node Disjoint-based Multipath,NDM）的单播路由算法。针对空间环境复杂多样,传统静态路由无法应对因流量分布不均、网络拥塞和节点故障造成时延和丢包增大、甚至数据不可达的问题,为此本文开展了无关多径的单播路由算法研究。该算法借助卫星网络的规则性,通过分析源节点和目的节点在网络运行过程中跨越极区周期性变化,设计了最多三条无关路径,避免重新路由带来的时延,提升了系统鲁棒性。具体来说,本文结合备选多径和并行多径的综合优势,设定三条路径的优先级:将传播距离最短的路径作为主路径,剩余两条作为备份路径。这样主路径能够在无拥塞状态下进行高效快速的数据传输;在轻度拥塞时,系统自适应地启动一条备份路径与主路径并行传输;在重度拥塞时,系统中断主路径,启用所有备份路径进行数据传输以保证数据完整可靠。仿真结果表明,NDM算法同离散时间动态虚拟拓扑路由（Discrete-Time Dynamic Virtual Topology Routing,DT-DVTR）算法、显式负载均衡（Explicit Load Balancing,ELB）路由算法相比,在面临不同程度的网络拥塞时,NDM算法均取得更低的传输时延、丢包率和更高的吞吐量。这种优势在拥塞非常严重的情况下更加明显。因此,该算法有效改善了大规模单层LEO极轨道宽带卫星网络的传输效率、自适应调整能力和故障容错能力。2、提出了最小动态成本（Minimal Dynamic Cost,MDC）单播路由算法。该算法旨在解决因动态单播路由在大规模LEO宽带卫星网络路由计算和更新带来的大量资源占用以及链路拥塞或节点故障造成的高时延问题。该算法首先将数据从卫星源点到目的节点路径上所消耗的传播时延、排队时延、处理时延转化为路径成本、等待成本和处理成本,之后将总成本最低的路径作为主路径,以保证最快速的网络通信。为了尽可能避免数据丢包的发生,算法采用M/M/1/k模型来设定丢包预期,从而计算出单颗卫星数据缓存队列的最大阈值,并将超过阈值的路径排除在外,以确保路径更加可靠。在进行路径探测之前,算法通过判断源节点和目的节点的相对位置,设定最小跳数洪泛区域,从而缩短数据洪泛时间,节约有限的网络资源。仿真结果表明,以北京为源节点,在与香港、台湾的近程通信以及与柏林、华盛顿的远程通信场景中,MDC算法在时延方面都取得了优于地面网络进行数据通信的表现。在与动态源路由协议（Dynamic Source Rrouting,DSR）算法、辅助定位按需路由（Location-Assisted On-demand Routing,LAOR）算法进行比较时,MDC算法在无拥塞或不同程度拥塞状态下均取得了更低的时延和丢包率,满足用户对于低时延和数据完整的要求,最大程度实现数据的高效传输和更高质量的网络服务。3、提出了基于分簇的组播路由（Cluster-based Multicast routing,CMR）算法。针对大规模LEO宽带卫星网络拓扑时变带来的组播树代价高、以及现存路由算法链路共享性差、组播路径绕远引起网络资源浪费的问题,提出了基于分簇的组播路由算法。该算法将卫星网络转化为相对稳定的曼哈顿模型,通过对组成员位置的讨论将网络划分为两簇。每簇选取一颗卫星作为簇头,将其作为组播树的根节点,以缓解组播源点的压力。另外在组播树构建过程中,设定四种优先级,这样可以在保证总跳数尽可能低的情况下,增加共享节点的数量,减少不必要的路径绕远,提高组播树的共享率。仿真结果表明,CMR算法与核心群合并共享树（Core-cluster Combination-based Shared Tree,CCST）算法、快速迭代组播（Fast Iterative Multicast,FIM）算法、经典多播路由算法（Multicast Routing Algorithm,MRA）相比,该算法兼顾了组播树总跳数和中转节点数,从而取得较低的组播树生成开销,避免单点故障拥塞,大幅改善宽带利用率和传输效率,提高组播流畅度和网络稳定性,最终实现全球范围内组播源点到成员节点数据的实时传输。
彭殊龙[4]（2020）在《海上宽带无线自组网路由协议的研究与实现》文中提出随着人类海洋活动的日益频繁,人们对海上宽带通信的需求也越来越大。当前海上无线通信系统存在带宽窄、速率低、成本高等问题,无法满足现代海上互联网通信业务的需求,人们迫切地需要一个支持宽带、高速率通信、低成本的海上无线通信系统。本文结合海上通信环境的特殊性,对海上宽带无线自组织网络的路由协议进行研究,并设计开发海上自组织网通信节点的路由协议软件,实现多跳组网功能。本文的主要工作内容如下:路由协议是影响无线自组织网络（Ad Hoc Network）性能的关键协议之一,不同的路由协议针对不同的应用场景具有不同的优势。针对海上通信环境,对DSR（Dynamic Source Routing,DSR）、OLSR（Optimized Link State Routing,OLSR）和 AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing,AODV）路由协议进行原理分析和对比,并通过仿真软件对三种协议的包投递率和平均端到端时延进行仿真。选择AODV路由协议作为海上宽带无线自组网的路由协议,结合海上船舶特性,利用AIS（Automatic Identification System,AIS）报文提取出船舶位置信息,对AODV路由发现过程进行改进,降低路由开销,提出 AIS 辅助 AODV路由协议（AIS-aided AODV,A-AODV）。基于嵌入式软件开发环境,开发A-AODV路由协议软件,设计软件整体架构,将整个协议功能根据不同消息类型分为多个功能模块,其中包括路由请求模块、路由应答模块、路由错误模块、MAC（Medium Access Control,MAC）层上传数据处理模块和本机上层数据处理模块,对设计难点提出解决方案,接着对路由表和位置表格进行程序实现,对各个功能模块进行详细设计,最后是辅助功能设计,主要有多线程同步、环形缓冲区设计、消息标志位和以太网通信等。程序编译后运行在基于软件无线电的海上自组织网通信节点上,对物理层参数进行配置,搭建实验环境,设计了模块功能验证实验、多跳宽带数据传输、链路中断时重新发现路由实验和包投递率统计。实验结果表明,所设计实现的A-AODV路由协议软件能够实现自组织网通信节点的路由发现与维护、多跳数据传输等功能,可以满足现代海上互联网业务对高速率、多跳传输的需求,对发展海上宽带无线自组织网络的应用具有一定的现实意义。
刘姜旺[5]（2020）在《低轨卫星网络高效路由关键技术研究》文中进行了进一步梳理为实现万物互联的时代发展需求,传统地面网络仅能实现全球表面30%的面积覆盖,已经无法满足需求;然而,随着航天与卫星技术的进步,卫星系统有望实现全球通信无缝覆盖。中、高轨卫星系统由于存在长时延、高误码等特征无法满足低延时等服务质量需求,而低轨卫星系统有望解决这些问题。如今,低轨卫星系统正成为全球太空“互联网”的竞争场地,受到民众与资本市场的关注日益增加,且有望上升成为重要的国家战略。为了实现广覆盖、低时延、高可靠的空间信息传输,确保通信质量与连接的持续、稳定性,本文针对基于低轨卫星系统的高动态拓扑表达的设计及路由方案进行深入研究,其具体内容如下:首先,为满足多样化业务提供差异化服务需求,提出了低轨卫星网络场景下面向服务的微服务池化路由架构。针对当前低轨卫星网络动态拓扑表达的不精准与信息交互冗余等问题,提出了新的拓扑存储数据结构与拓扑变化校准机制。该数据结构与机制下,拓扑变化信息的存储与交互的网络开销明显降低。其次,针对低轨卫星网络中服务度量模型的不精准与度量方法的不合理,提出了服务颗粒化（微服务）思想。依据“结构决定功能”的物理法则,重新设计了基于线程缓存的分类加权公平队列模型,并重新定义现有路由度量模型与算法。该路由度量模型将传统服务度量指标（如:时延、带宽等）转化为可查表的微服务颗粒（如:链路传播延时、排队延时、可伸缩带宽、剩余带宽等）。微服务颗粒可分为周期性与非周期性颗粒,其中针对非周期性服务颗粒采用深度学习、概念漂移等技术进行表格化处理。最后,针对提出的微服务度量模型,需要适当调整路由策略。根据微服务颗粒与服务需求优化路径的目标函数、负载均衡策略、重路由策略。在以铱星系统为参照的星座模型下,完成针对基于低时延实时业务路由算法的对比仿真（对比算法包括:ASMR、UMR、DRA等）,其结果表明新路由架构具有更好的性能,以及更具挖掘网络服务的能力。
卫莹刚[6]（2020）在《低轨卫星网络动态拓扑分析及路由机制研究》文中研究指明近年来随着卫星通信的发展,为满足军用、民用领域日益增加的通信需求,我国开始关注其发展情况。通过建设星地融合低轨卫星网络,利用低轨卫星网络以及地面信关站协同工作来完成各项通信任务。本文在此背景下,搭建了由低轨卫星网络、地面控制中心、以及地面信关站组成的星地融合卫星网络,并且主要对该卫星网络路由协议进行了研究。针对目前低轨卫星网络路由协议存在的复杂度高、资源利用不充分以及实际卫星能力不足以支持星上自主路由问题,提出了一种基于多源最小生成森林的路由更新维护策略,并且从时域和空域两个维度对路由更新维护策略进行了优化。在时域维度通过对时间片的分析选择合适的更新维护周期来保证路由正确性,以及对拓扑变化分析得到开销较少的更新维护内容。在空域维度通过对源卫星选择以及扩散路径优化来降低路由的收敛时延。多源最小生成森林算法是基于最短路径算法选择扩散时延最短的更新维护路径,目的是为了在降低路由更新维护收敛时延的前提下减少卫星的存储开销和通信开销。在OPNET中搭建了仿真场景,结果显示,该策略可以确保卫星网络路由正确性,并且通过比较可以看出,泛洪算法的开销是该算法的3倍左右,而最小生成树算法的扩散时延一直大于等于该算法的扩散时延。结果表明多源最小生成森林算法适合为路由更新维护策略做技术支持。针对所提出的路由更新维护策略进行了抗毁性研究。其中包括针对失效卫星问题地面控制中心发起先验提前量重路由更新维护工作;针对轻度拥塞卫星问题卫星采用基于路由环路避免的多路径路由表策略进行自主调节工作;针对重度拥塞卫星问题地面控制中心使用时延加权最短路径算法进行宏观调控。在OPNET中搭建了仿真场景,结果显示,所提出的优化方案在一定程度上降低了低轨卫星网络出现故障时的丢包率,提高了该策略的抗毁性。尤其是在重度拥塞场景下使用时延加权最短路径算法将系统的丢包率降低了25%,还能有效的减小端到端时延。结果表明当低轨卫星网络节点发生故障时,该路由更新维护策略可以通过优化工作来保证网络的端到端服务质量。
童文婷[7]（2020）在《基于虚拟拓扑的低轨星座路由协议研究》文中研究表明随着卫星网络通信技术的不断发展,卫星的计算能力不断提升。而且随着宽带星间链路技术在卫星通信上的应用,使得高宽带卫星网络系统成为现实。低轨（Low Earth Orbit,LEO）卫星凭借其研制周期短、制造成本低以及相关技术日新月异等一系列优点成为未来通信卫星发展方向中及其重要的一环。路由技术作为LEO卫星网络系统的关键技术,是提升卫星网络通信系统性能的重要因素,而LEO网络拓扑的频繁变化、星上负载分布不均、卫星链路、节点故障后难以修复以及星地链路、星间链路的不断切换造成的路由重构等问题都会对卫星网络路由设计带来严峻的挑战。本文选择LEO卫星网络作为研究对象,深入分析了LEO卫星网络和相关的路由算法,针对空间网络负载均衡问题以及星地路由频繁切换现象进行了深入、细致的研究,主要的研究成果如下:1、提出了一种基于快照的负载均衡路由策略,在传统的基于快照的卫星路由算法的基础上引进链路选择策略,简化了分布式卫星网络星间链路选择过程,解决了卫星网络由于负载过大引起的数据丢失、节点失效等问题。2、针对低轨卫星网络中星地链路、星间链路的频繁切换会造成路由随之不断断裂与重构,而星地路由重构时间过长将严重影响数据传输时延稳定性的问题,本文提出一种基于虚拟拓扑的卫星路由切换算法。该算法结合了卫星网络拓扑的可预测的特点和地面用户的动态特征,在纯动态的路由计算过程中引进相对静态的可预测信息,从而能够大大降低路由开销。3、基于OPNET搭建了一个低轨卫星系统仿真平台来验证本文提出的协议。仿真结果表明,该协议能有效的解决低轨卫星系统路由重构的问题,降低了丢包率,减少了系统端到端时延。
闫大伟[8]（2019）在《空间信息网络结构优化设计与拓扑控制方法研究》文中研究说明空间信息网络是构建未来全球数据通信业务的基础性平台,是天、空、地一体化的集成网络系统,能够为用户提供广域无缝的信息网络服务,在国防安全、航空航天、应急救援、智慧城市等多个领域都具有广阔的应用前景。与传统的信息网络相比,空间信息网络采用多星共轨、空地协同的网络架构来提升网络的传输、覆盖以及稳定性等能力。由于网络中节点种类多样、数量众多、功能各异,空间信息网络结构非常复杂,大大增加了网络体系结构设计的难度;另一方面,构成空间信息网络的各节点都处于高速运行的状态,节点的动态变化导致整个网络拓扑结构也会随之快速变化,为空间信息网络的拓扑控制带来了新的挑战。针对以上难题和挑战,论文着眼于未来空间信息网络的建设和发展,具体围绕网络结构优化设计和拓扑控制展开深入研究,取得的成果包括以下几个方面:针对空间信息网络空间段网络的优化部署问题,提出一种保障服务质量（Quality of Service,Qo S）和网络稳定性的低轨（Low Earth Orbit,LEO）卫星宽带网络星座优化设计方法。在宽带应用场景下,首先,建立LEO卫星网络的Qo S指标体系;并根据网络中相邻轨道卫星之间相对位置的变化关系,定义了LEO卫星网络的稳定性因子。然后,为实现一个具有高稳定以及最优效费比的LEO卫星宽带网络,建立了卫星网络部署的多目标优化模型,并且将Qo S指标作为优化模型的约束条件。最后,针对该非凸、非线性、不连续的优化模型,提出一种改进的非支配排序算法（Non-dominated Sorting Genetic Alogrithm,NSGA-Ⅱ）,该算法能够对包含约束条件的多目标优化模型进行高效求解。实验结果表明:提出的LEO卫星宽带网络星座设计方法可以有效的解决空间信息网络中LEO卫星网络的优化部署问题。针对空间信息网络底层拓扑的高动态性以及间歇连通的特点,提出了一种改善网络传输效率的拓扑控制方法。首先,根据空间信息网络中节点和链路的可预测性,建立了空间信息网络的空时图模型,该模型能够获取时变网络空间维和时间维的全部拓扑信息。其次,利用边介数中心性定义了空时图中的有效路径,有效路径可以绕过具有较高介数的边,防止某条边因过载而导致网络拥塞。最后,提出了一种基于有效路径的空间信息网络拓扑控制策略,该策略能够在最小化网络能耗代价的同时提高网络效率。与已有的动态网络拓扑控制方法相比,基于有效路径的拓扑控制策略生成的稀疏拓扑具有更高的网络效率,并且能够显着降低网络的能耗代价。针对空间信息网络空时跨度大、拓扑动态变化导致网络端到端时延增加的问题,提出了满足时延约束的拓扑控制方法。首先,建立空间信息网络的进化图模型,利用进化图模型的可达性来描述网络的时间连通性;将网络某一时刻起满足时延约束的时间连通区间定义为该时刻的传递闭包。其次,提出满足时延约束的最小代价拓扑控制算法,该算法利用递归的方式搜寻每个传递闭包中具有最小代价的路径,合并全部最小代价路径最终生成新的网络拓扑。最后,提出满足时延约束的高效费比拓扑控制算法,该算法能够在网络的每个传递闭包中构建支撑图,可确保生成网络具有一定的支撑性。实验结果表明:两种算法在满足时延约束条件下,既能够保持网络的时间连通性,同时也能够显着降低网络的能耗代价。针对实际部署的空间信息网络存在大量有损链路,导致网络数据传输可靠性降低的问题,提出了满足可靠性要求的拓扑控制方法。首先,建立了有损链路空间信息网络的概率进化图模型,模型中有向边的连接概率表示该边所连接两个节点之间数据传输的可靠性。其次,提出了满足时延约束的最可靠路径拓扑控制算法。该算法利用递归的方式搜寻网络中每个传递闭包任意节点之间的最可靠的路径。最后,提出了满足可靠性约束的最小代价拓扑控制算法。该算法利用容斥原则构建每个传递闭包任意节点之间满足可靠性门限且最小代价路径。实验结果表明:两种算法都能够以较低的能耗在稀疏化的网络中实现数据的可靠性传输。
陈晓燕[9]（2019）在《基于QoS保障的卫星网络路由优化研究》文中研究指明卫星网络正朝着与地面网络融合的方向发展,互联网业务会越来越多地涌入卫星网络,为了满足不同种类业务的服务质量（Quality of Service,QoS）需求,同时解决卫星网络拓扑结构变化频繁、链路传播时延长、地面流量分布不均衡等问题,需要设计高效的星上路由策略。对该领域研究现状的深入了解发现,目前卫星网络路由技术存在对网络结构的依赖程度较大、节点计算复杂性高、星上存储量大的问题,而且没有在满足各类QoS的同时高效利用卫星网络资源,对路由算法在节点失效下抗毁性能的考虑也较少。本文对基于QoS保障的卫星网络路由优化问题进行研究,主要包括以下四个方面的内容:（1）卫星网络路由技术综述。通过对卫星网络组网技术的了解,以及对近几年提出的各类卫星网络路由算法的对比分析,明确了需要解决的关键问题。（2）卫星网络结构建模与仿真。设计了一种基于覆盖分域的双层卫星网络体系结构,包括66个低轨（Low Earth Orbit,LEO）卫星和12个中轨（Medium Earth Orbit,MEO）卫星,两种轨道高度的卫星之间通过非永久的层间链路进行连接。利用卫星仿真工具进行星座模型搭建、轨道数据生成、覆盖性分析和可见性分析,得到每个LEO卫星与MEO层之间的连接关系数据,并使用域管理切换策略对卫星节点上的预存信息进行计算。（3）基于QoS保障的卫星网络路由优化。针对不同的应用需求,定义了四种类型的QoS等级,并提出了一种基于QoS保障的路由算法,该算法从三个方面进行了路由优化:（1）设计了将优先级队列和加权轮询队列结合的多队列调度算法,满足高优先级业务的时延需求,同时保证低优先级业务也有机会使用带宽资源;（2）提出了基于链路状态的动态带宽自适应路由算法,给第三类业务提供带宽保证的同时解决最短路径上的拥塞问题,并充分利用了LEO/MEO双层卫星网络的结构优势进行全局状态感知和路由计算;（3）设计了针对不同业务类型的多路径策略,前两类业务查找时延最短路由表,第三类业务查找带宽自适应路由表,而最后一类业务通过MEO层进行转发。仿真实验结果证明本文提出的算法能够满足四类业务的QoS需求,在平均端到端时延、吞吐量和丢包率方面具有较大优势。（4）卫星网络抗毁路由算法。对影响卫星网络抗毁性的因素进行分析,提出节点覆盖率的概念,并设计了卫星网络抗毁路由策略,通过接入卫星切换、失效状态感知和MEO重路由三个方面增强了路由算法的抗毁性。对网络在单节点和多节点失效场景下进行性能评测,仿真结果表明提出的抗毁路由策略可以应对一定比例内的节点失效情况,能及时恢复网络的业务传输,维持较好的QoS保障能力。
胡宸华[10]（2019）在《基于OPNET的低轨卫星星座系统关键技术研究》文中研究表明随着全球一体化进程的加速,卫星移动通信系统在军用和民用上都有着重大意义,是信息全球化的重要组成部分。卫星系统由其所处轨道高度不同,可以分为静止轨道卫星（Geostationary Earth Orbit,GEO）、中地球轨道卫星（Medium Earth Orbit,MEO）以及低地球轨道卫星（Low Earth Orbit,LEO）等。每种卫星系统都具有不同的空间特性和网络特性。LEO卫星星座移动通信系统具有低时延和空间损耗小等特点。卫星之间通过星间链路（Inter-satellite links,ISL）建立连接,实现全球通信覆盖,可为高山,沙漠,海洋等偏远地区提供通信服务。在LEO卫星通信系统中,卫星相对地面运动速度快,网络拓扑频繁变换,地面网络协议并不适用于低轨卫星通信系统。本文主要研究低轨卫星星座多址接入技术和路由寻址技术的设计、基于STK的低轨卫星星座轨道设计以及基于OPNET的低轨卫星仿真平台设计。根据低轨卫星的运动特点和地面网络多址接入技术的局限性提出卫星自适应时分多址接入协议（SAT Self-Adapt TDMA,SSAT）。SSAT协议利用卫星的空间优势,集中管理星下用户的时隙资源,同时将业务信道和控制信道合并,用户在空闲时隙采用奇偶接入法向卫星进行时隙预约。通过信道合并和接入算法的改进,SSAT协议相比传统的ALOHA时隙预约协议,具有更高的接入成功率和信道利用率。多址接入协议负责控制用户到卫星之间的星地链路,路由协议负责数据包在星卫网络中的寻址。卫星通信网络中,各通信节点相隔距离较远,存在较大的空间传播时延,同时卫星星座时刻保持高速运动,所以传统的地面移动自组网协议（Mobile Ad-hoc Networks,MANET）并不适用于LEO卫星网络。地理路由协议利用节点的位置信息进行数据转发,具有无需链路状态控制和维护、分布式无状转发等特点。本文将地理路由应用到LEO卫星星座通信系统中,提出基于最小仰角的贪婪路由算法。源节点通过网关查询目的节点的空间位置信息,卫星通过寻找与目的节点通信仰角最小的卫星进行数据转发,实现无状态的非端到端数据传输。
二、一种宽带卫星网络路由协议（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种宽带卫星网络路由协议（论文提纲范文）
（1）天基宽带信息传输网架构与路由协议分析（论文提纲范文）
| 1 网络架构 |
| 1.1 网络组织结构 |
| 1.2 节点功能 |
| 1.2.1 卫星节点 |
| 1.2.2 地面段和用户段节点 |
| 2 组网方案设计 |
| 3 路由协议适用性分析 |
| 3.1 RIP协议 |
| 3.1.1 链路开销分析 |
| 3.1.2 跨波束和跨星切换条件下的收敛特性分析 |
| 3.2 OSPF协议 |
| 3.2.1 链路开销分析 |
| 3.2.2 跨波束和跨星切换条件下的收敛特性分析 |
| 3.3 协议对比 |
| 4 结束语 |
（2）卫星动态光网络的路由和资源管理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 卫星动态路由算法研究现状 |
| 1.2.2 全光网络波长路由研究现状 |
| 1.2.3 星上资源管理研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 卫星光网络中基于蜂群优化的RWA算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 卫星光网络模型 |
| 2.2.1 卫星星座类型 |
| 2.2.2 卫星空间位置的数学模型 |
| 2.2.3 卫星光网络的路由设备 |
| 2.2.4 基于波长路由的卫星光网络模型 |
| 2.3 基于链路代价的蜂群优化RWA算法 |
| 2.3.1 蜂群算法基本原理 |
| 2.3.2 全局路由预计算和初始化 |
| 2.3.3 基于链路代价函数的路径搜索 |
| 2.3.4 基于可行解比较的全局优化 |
| 2.4 BCO-LCRWA算法仿真与性能分析 |
| 2.4.1 仿真参数设置 |
| 2.4.2 仿真结果与性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 卫星光网络中基于安全路由策略的负载均衡算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 卫星网络安全路由方案 |
| 3.2.1 空间网络的安全威胁 |
| 3.2.2 基于信任评估安全路由方案 |
| 3.3 基于安全路由的负载均衡算法 |
| 3.3.1 基于安全机制的负载修正模型 |
| 3.3.2 卫星光网络中基于安全策略的负载均衡算法 |
| 3.3.3 仿真与性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于业务分流的卫星拥塞控制算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常见的网络服务机制 |
| 4.3 基于业务分布的流量修正模型 |
| 4.4 基于大流量业务需求的拥塞控制算法 |
| 4.4.1 拥塞控制问题优化模型 |
| 4.4.2 基于波长利用率的拥塞指标 |
| 4.4.3 基于人工蜂群机制的拥塞控制算法 |
| 4.4.4 仿真与性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于多QoS保证的带宽分配方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带卫星系统模型 |
| 5.3 基于多QoS保证的动态带宽分配方法 |
| 5.3.1 跨层带宽分配模型 |
| 5.3.2 基于效用函数的优化模型 |
| 5.3.3 基于蜂群优化的动态带宽分配算法 |
| 5.4 BO-CL-DBA算法仿真性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录: 缩略语列表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和其他成果 |
（3）大规模低轨宽带卫星网络路由关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 LEO宽带卫星网络发展现状 |
| 1.2.2 LEO宽带卫星网络路由技术发展现状 |
| 1.2.2.1 单播路由技术 |
| 1.2.2.2 组播路由技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 创新性工作 |
| 1.5 论文结构 |
| 第2章 大规模LEO卫星网络重要概念和相关工作研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 卫星网络相关概念 |
| 2.2.1 卫星轨道 |
| 2.2.2 星间链路 |
| 2.2.3 星座分类 |
| 2.2.4 卫星网络构成与通信流程 |
| 2.3 大规模LEO宽带卫星网络架构 |
| 2.4 多径单播路由可行性分析 |
| 2.5 动态单播路由可行性分析 |
| 2.6 组播路由可行性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于无关多径的单播路由算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NDM算法 |
| 3.2.1 多径类型选择 |
| 3.2.2 多径判别机制 |
| 3.2.2.1 主路径选择 |
| 3.2.2.2 备份路径选择 |
| 3.2.3 拥塞判断机制 |
| 3.2.4 多径流量分配 |
| 3.2.5 多径通信流程 |
| 3.3 仿真评估 |
| 3.3.1 路由性能评价指标 |
| 3.3.2 仿真模型搭建 |
| 3.3.3 仿真场景设置 |
| 3.3.3.1 数据定向传播 |
| 3.3.3.2 数据洪泛传播 |
| 3.3.4 仿真结果分析 |
| 3.3.4.1 无拥塞状态下定向传播仿真结果分析 |
| 3.3.4.2 轻度拥塞状态下定向传播仿真结果分析 |
| 3.3.4.3 重度拥塞状态下定向传播仿真结果分析 |
| 3.3.4.4 洪泛传播仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 最小动态成本单播路由算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MDC算法 |
| 4.2.1 相关定义 |
| 4.2.2 成本计算 |
| 4.2.2.1 路径成本 |
| 4.2.2.2 等待成本 |
| 4.2.2.3 处理成本 |
| 4.2.3 算法描述 |
| 4.2.3.1 区域探测 |
| 4.2.3.2 方向增强 |
| 4.2.3.3 路径确立 |
| 4.2.3.4 维护与更新 |
| 4.2.3.5 动态路由流程 |
| 4.3 仿真评估 |
| 4.3.1 仿真场景设置 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.3.2.1 近程通信场景仿真结果分析 |
| 4.3.2.2 远程通信场景仿真结果分析 |
| 4.3.2.3 全网吞吐量仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于分簇的组播路由算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CMR算法 |
| 5.2.1 相关定义 |
| 5.2.2 簇的划分 |
| 5.2.3 簇头选举 |
| 5.2.4 组播树构建 |
| 5.2.5 组播树更新 |
| 5.3 仿真评估 |
| 5.3.1 总跳数和分支节点数 |
| 5.3.2 归一化树代价 |
| 5.3.3 归一化分支节点 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读博士学位期间发表的论文及专利 |
（4）海上宽带无线自组网路由协议的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 典型海上无线通信系统 |
| 1.2.1 海上无线电通信系统 |
| 1.2.2 海上卫星通信系统 |
| 1.3 海上宽带无线网络发展现状 |
| 1.4 本文研究内容及安排 |
| 2 Ad Hoc网络路由协议的研究 |
| 2.1 Ad Hoc网络概述 |
| 2.1.1 Ad Hoc网络的特点 |
| 2.1.2 Ad Hoc网络的关键技术 |
| 2.2 路由协议的研究 |
| 2.3 经典路由协议 |
| 2.3.1 DSR路由协议 |
| 2.3.2 OLSR路由协议 |
| 2.3.3 AODV路由协议 |
| 2.4 路由协议的分析和仿真 |
| 2.4.1 路由协议对比分析 |
| 2.4.2 路由协议的仿真 |
| 2.5 AODV路由协议改进 |
| 2.6 小结 |
| 3 A-AODV路由协议软件设计 |
| 3.1 软件设计整体架构 |
| 3.2 路由表和位置表格的设计 |
| 3.3 A-AODV路由协议消息格式 |
| 3.3.1 路由请求RREQ |
| 3.3.2 路由应答RREP |
| 3.3.3 路由错误RERR |
| 3.4 路由模块程序设计 |
| 3.4.1 RREQ消息处理模块 |
| 3.4.2 RREP消息处理模块 |
| 3.4.3 RERR消息处理模块 |
| 3.4.4 MAC层上传数据处理模块 |
| 3.4.5 本机上层数据处理模块 |
| 3.5 辅助功能设计 |
| 3.5.1 多线程设计 |
| 3.5.2 定时器 |
| 3.5.3 缓冲区和消息标志位的设计 |
| 3.5.4 以太网通信设计 |
| 3.5.5 本地ARP表设计 |
| 3.6 小结 |
| 4 实现和实验验证 |
| 4.1 海上自组织网通信节点介绍 |
| 4.1.1 硬件平台介绍 |
| 4.1.2 软件编译环境 |
| 4.1.3 开发工作流程 |
| 4.2 实验环境搭建 |
| 4.3 路由协议软件功能验证 |
| 4.3.1 协议功能模块验证 |
| 4.3.2 多跳传输 |
| 4.3.3 包投递率 |
| 4.4 实验分析和结论 |
| 4.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（5）低轨卫星网络高效路由关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及挑战 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 面临的挑战 |
| 1.3 论文研究内容与结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第二章 低轨卫星网络路由概述 |
| 2.1 低轨卫星网络结构概述 |
| 2.1.1 典型低轨卫星系统网络结构 |
| 2.1.2 典型低轨卫星网络拓扑结构分类 |
| 2.1.3 典型低轨卫星系统星座参数 |
| 2.2 低轨卫星网络路由算法概述 |
| 2.2.1 面向业务类型的路由算法 |
| 2.2.2 面向服务需求的路由算法 |
| 2.2.3 面向网络能力的负载均衡路由算法 |
| 2.3 现行路由算法缺陷与关键问题 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 微服务池化路由架构与新动态拓扑表达 |
| 3.1 低轨卫星网络路由架构 |
| 3.1.1 路由总体架构概述 |
| 3.1.2 路由架构分析 |
| 3.1.3 架构性能分析 |
| 3.2 新动态拓扑表达 |
| 3.2.1 低轨卫星网络路由拓扑概述 |
| 3.2.2 基于链路通断的拓扑存储优化数据结构 |
| 3.2.3 拓扑变化校准机制 |
| 3.3 仿真与性能评估 |
| 3.3.1 访问时间/存储空间复杂度对比分析 |
| 3.3.2 仿真对比评估 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 卫星节点服务度量模型颗粒化方法 |
| 4.1 节点服务度量/队列模型总体概述 |
| 4.2 队列模型分析 |
| 4.2.1 传统队列模型概述 |
| 4.2.2 基于线程缓存的分类加权公平队列 |
| 4.2.3 队列模型管控力仿真与分析 |
| 4.3 服务度量低耦合颗粒化 |
| 4.3.1 微服务颗粒模型 |
| 4.3.2 流量预测模型选择 |
| 4.3.3 概念漂移 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 基于微服务颗粒的路由策略调整 |
| 5.1 基于微服务颗粒的目标度量函数 |
| 5.2 路径建立过程 |
| 5.3 负载均衡策略调整 |
| 5.4 重路由策略调整 |
| 5.5 仿真与性能评估 |
| 5.5.1 路由算法流程 |
| 5.5.2 用户数对时延的影响 |
| 5.5.3 重路由频率对比分析 |
| 5.5.4 端到端时延对比分析 |
| 5.6 本章总结 |
| 第六章 工作总结与研究展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）低轨卫星网络动态拓扑分析及路由机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 卫星通信发展史 |
| 1.2.2 卫星通信的特点 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 低轨卫星网络路由协议研究现状 |
| 2.1 低轨卫星网络路由协议研究 |
| 2.2 低轨卫星网络路由协议问题 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 低轨卫星网络路由更新维护策略研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 总体设计方案 |
| 3.3 卫星动态拓扑构型分析 |
| 3.4 动态拓扑分析及路由更新维护时域优化 |
| 3.4.1 路由更新维护周期优化 |
| 3.4.2 路由更新维护内容优化 |
| 3.5 动态拓扑分析及路由更新维护空域优化 |
| 3.5.1 卫星网络路由更新源卫星选择 |
| 3.5.2 多源最小生成森林计算 |
| 3.6 仿真分析 |
| 3.6.1 仿真设定 |
| 3.6.2 仿真结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 路由更新维护策略抗毁性研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 总体设计方案 |
| 4.3 失效卫星路由更新维护 |
| 4.3.1 永久失效卫星路由更新维护 |
| 4.3.2 临时失效卫星路由更新维护 |
| 4.4 拥塞卫星路由更新维护 |
| 4.4.1 轻度拥塞问题优化 |
| 4.4.2 重度拥塞问题优化 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.5.1 仿真设定 |
| 4.5.2 仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 下一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于虚拟拓扑的低轨星座路由协议研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 LEO卫星网络研究现状 |
| 1.2.2 LEO卫星星座路由算法研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 卫星网络概述 |
| 2.1 卫星网络的起源和发展 |
| 2.2 卫星网络拓扑结构 |
| 2.2.1 卫星轨道基本原理 |
| 2.2.2 铱星星座拓扑结构 |
| 2.3 卫星网络路由技术 |
| 2.3.1 星间路由技术 |
| 2.3.2 星地路由技术 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 基于快照的负载均衡路由策略 |
| 3.1 卫星网络快照路由算法 |
| 3.1.1 快照路由模型 |
| 3.1.2 路由表设定 |
| 3.1.3 快照路由过程 |
| 3.2 负载均衡策略 |
| 3.2.1 流量感知 |
| 3.2.2 负载均衡算法流程 |
| 3.3 本章小节 |
| 第4章 基于虚拟拓扑的卫星路由切换策略 |
| 4.1 总体算法基本描述 |
| 4.1.1 设计思想 |
| 4.1.2 算法机制 |
| 4.1.3 报文结构 |
| 4.1.4 算法流程 |
| 4.2 星地切换概述 |
| 4.3 星地路由切换过程 |
| 4.3.1 源节点发生星地切换 |
| 4.3.2 目的节点发生星地切换 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 协议性能仿真与评估 |
| 5.1 网络层建模 |
| 5.1.1 轨道模型搭建 |
| 5.1.2 节点配置 |
| 5.2 节点层建模 |
| 5.2.1 卫星节点建模 |
| 5.2.2 地面节点建模 |
| 5.3 进程层建模 |
| 5.3.1 卫星路由建模 |
| 5.3.2 地面路由建模 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 路由性能指标 |
| 5.4.2 端到端时延 |
| 5.4.3 重构时间 |
| 5.4.4 分组投递率 |
| 5.5 本章小节 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 作者在学期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）空间信息网络结构优化设计与拓扑控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 空间信息网络的发展概述 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.2.3 发展趋势和挑战 |
| 1.3 空间信息网络的星座设计 |
| 1.3.1 几何解析法 |
| 1.3.2 现代优化设计方法 |
| 1.4 空间信息网络的拓扑控制 |
| 1.5 论文的主要内容及章节安排 |
| 第二章 空间信息网络卫星星座多目标优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LEO卫星宽带网络模型 |
| 2.2.1 星座构型 |
| 2.2.2 用户下行链路 |
| 2.2.3 模型假设 |
| 2.3 卫星网络Qo S指标和稳定性 |
| 2.3.1 Qo S指标体系 |
| 2.3.2 LEO卫星网络稳定性模型 |
| 2.4 LEO卫星星座优化设计模型 |
| 2.4.1 优化变量 |
| 2.4.2 优化模型 |
| 2.5 优化算法 |
| 2.5.1 包含非可行解排序的改进型NSGA-Ⅱ |
| 2.5.2 算法测试 |
| 2.6 仿真结果与对比分析 |
| 2.6.1 主要优化变量分析 |
| 2.6.2 仿真结果分析 |
| 2.6.3 优化结果对比分析 |
| 2.7 本章小节 |
| 第三章 基于有效路径的空间信息网络拓扑控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 网络模型 |
| 3.2.1 空时图模型 |
| 3.2.2 链路模型 |
| 3.3 空间信息网络的拓扑控制问题 |
| 3.3.1 有效路径 |
| 3.3.2 问题描述 |
| 3.4 拓扑控制策略 |
| 3.4.1 基于有效路径的拓扑控制策略 |
| 3.4.2 TCSEP的性能分析 |
| 3.5 仿真实验 |
| 3.5.1 β参数分析 |
| 3.5.2 性能指标及仿真参数设置 |
| 3.5.3 随机动态网络 |
| 3.5.4 不准确预测的动态网络 |
| 3.5.5 虚拟空间探测网络 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 满足时延约束的空间信息网络拓扑控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 网络模型 |
| 4.2.1 进化图模型 |
| 4.2.2 能量模型 |
| 4.3 满足时延约束的拓扑控制问题 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 算法设计 |
| 4.3.3 仿真实验 |
| 4.4 能量高效的拓扑控制问题 |
| 4.4.1 问题描述 |
| 4.4.2 算法设计 |
| 4.4.3 仿真实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于有损链路的空间信息网络拓扑控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 网络模型 |
| 5.2.1 概率进化图模型 |
| 5.2.2 有损链路网络拓扑的可靠性 |
| 5.2.3 能量模型 |
| 5.3 单播可靠的拓扑控制问题 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 算法设计 |
| 5.3.3 仿真实验 |
| 5.4 广播可靠的拓扑控制问题 |
| 5.4.1 问题描述 |
| 5.4.2 算法设计 |
| 5.4.3 仿真实验 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录 A 定理3.1 的证明 |
（9）基于QoS保障的卫星网络路由优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状分析 |
| 1.2.1 国内外发展趋势 |
| 1.2.2 存在的关键问题 |
| 1.3 研究内容及组织结构 |
| 第二章 卫星网络组网与路由 |
| 2.1 卫星网络组网技术 |
| 2.1.1 卫星轨道 |
| 2.1.2 卫星星座 |
| 2.1.3 星间链路 |
| 2.1.4 星地链路 |
| 2.2 卫星网络路由技术 |
| 2.2.1 考虑拓扑控制的路由算法 |
| 2.2.2 提供QoS保障的路由算法 |
| 2.2.3 具有抗毁能力的路由算法 |
| 2.2.4 路由技术比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 卫星网络建模与仿真 |
| 3.1 卫星网络结构建模 |
| 3.1.1 各种网络结构的优缺点 |
| 3.1.2 基于覆盖分域的LEO/MEO双层卫星网络模型 |
| 3.2 星座仿真与分析 |
| 3.2.1 STK |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 星座分析 |
| 3.2.4 域管理关系计算 |
| 3.3 卫星网络仿真平台 |
| 3.3.1 网络仿真软件 |
| 3.3.2 OPNET |
| 3.3.3 仿真平台搭建 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于QoS保障的卫星网络路由算法 |
| 4.1 QoS需求分析 |
| 4.1.1 业务类型 |
| 4.1.2 路由优化模型 |
| 4.2 QoS路由算法 |
| 4.2.1 时延最短路径 |
| 4.2.2 多队列调度策略 |
| 4.2.3 动态带宽自适应策略 |
| 4.2.4 路由算法整体流程 |
| 4.3 算法仿真与性能分析 |
| 4.3.1 网络仿真模型 |
| 4.3.2 仿真参数设置 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 卫星网络抗毁路由研究 |
| 5.1 卫星网络抗毁性 |
| 5.1.1 抗毁性定义 |
| 5.1.2 影响因素 |
| 5.1.3 节点覆盖率 |
| 5.2 抗毁路由策略 |
| 5.2.1 接入卫星切换 |
| 5.2.2 失效状态感知 |
| 5.2.3 MEO重路由 |
| 5.3 算法仿真与性能分析 |
| 5.3.1 仿真模型及参数 |
| 5.3.2 单节点失效场景 |
| 5.3.3 多节点失效场景 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于OPNET的低轨卫星星座系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 卫星通信网络结构 |
| 2.1 卫星通信网络拓扑 |
| 2.2 卫星轨道基本原理 |
| 2.3 卫星星座常用轨道 |
| 2.4 铱星系统介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 星座轨道和多波束建模 |
| 3.1 低轨卫星轨道设计和分析 |
| 3.1.1 星下点轨迹 |
| 3.1.2 卫星覆盖范围 |
| 3.1.3 极地轨道星座 |
| 3.2 低轨卫星星座STK轨道模型搭建 |
| 3.3 卫星多波束天线设计 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 低轨卫星多址接入技术 |
| 4.1 传统多址接入技术 |
| 4.2 卫星时分多址接入技术 |
| 4.2.1 多频时分多址接入 |
| 4.2.2 自适应移动接入协议 |
| 4.3 卫星自适应时分多址接入协议 |
| 4.3.1 信道设计 |
| 4.3.2 用户接入策略 |
| 4.3.3 切换和协议帧交互 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 SSAT协议进程 |
| 4.4.2 参数设计和结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 卫星地理路由算法 |
| 5.1 自组网路由协议 |
| 5.2 低轨卫星地理路由 |
| 5.2.1 路由需求分析 |
| 5.2.2 基于地理位置信息的路由算法 |
| 5.2.3 低轨卫星地理路由协议设计 |
| 5.3 仿真验证 |
| 5.3.1 低轨卫星星座网络层建模 |
| 5.3.2 节点层建模 |
| 5.3.3 进程层建模 |
| 5.3.4 结果分析和对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、一种宽带卫星网络路由协议（论文参考文献）
- [1]天基宽带信息传输网架构与路由协议分析[J]. 陈特,高曌,刘伟,陶滢,周钠. 航天器工程, 2022(01)
- [2]卫星动态光网络的路由和资源管理方法研究[D]. 刘晔祺. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]大规模低轨宽带卫星网络路由关键技术研究[D]. 朱晓攀. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(04)
- [4]海上宽带无线自组网路由协议的研究与实现[D]. 彭殊龙. 大连海事大学, 2020(01)
- [5]低轨卫星网络高效路由关键技术研究[D]. 刘姜旺. 北京邮电大学, 2020(05)
- [6]低轨卫星网络动态拓扑分析及路由机制研究[D]. 卫莹刚. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [7]基于虚拟拓扑的低轨星座路由协议研究[D]. 童文婷. 湖南大学, 2020(07)
- [8]空间信息网络结构优化设计与拓扑控制方法研究[D]. 闫大伟. 国防科技大学, 2019(01)
- [9]基于QoS保障的卫星网络路由优化研究[D]. 陈晓燕. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [10]基于OPNET的低轨卫星星座系统关键技术研究[D]. 胡宸华. 湖南大学, 2019(07)
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