【摘 要】
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卫星网络覆盖区域广,并且几乎不受制于位置因素。其已迅速发展成为现代通信中的研究热点,同时,高带宽和高速率正成为其发展方向。路由技术是卫星网络组网的核心,严重影响整个
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卫星网络覆盖区域广,并且几乎不受制于位置因素。其已迅速发展成为现代通信中的研究热点,同时,高带宽和高速率正成为其发展方向。路由技术是卫星网络组网的核心,严重影响整个卫星网络的效率和可靠性,而卫星星座是路由实施的基础。本文主要针对卫星网络动态路由组网技术开展研究。首先在研究卫星网络星座设计的基础上,设计了两种实现全球覆盖的LEO星座系统,为路由技术的研究提供有力支撑。其次分析了卫星网络中的QoS问题,根据业务特点建立了多QoS目标最优化路由模型。最后以无线自组织网中广泛使用的按需路由为核心,结合跨层优化策略,提出了一种多QoS目标优化的跨层按需动态路由算法。本文的主要创新点和工作如下：1.设计了两种实现全球覆盖的LEO星座系统。从为路由技术的实施提供实验星座的角度出发,确立了实验星座的四点设计目标。然后利用数学解析法和仿真对比法,设计了两种LEO星座：极轨道星座和倾斜轨道星座。并与铱星星座就覆盖性能进行了对比,仿真结果表明两种星座都有更好的覆盖性能,为之后路由技术的研究提供了有力保障。2.根据业务特点建立了多QoS目标最优化路由模型。分析了卫星网络中的QoS问题,结合视频会议业务低时延、高带宽的要求,构造了同时对时延、带宽和误码率进行约束的最优化路由模型。3.提出了一种多QoS目标优化的跨层按需动态路由算法。引入无线自组织网中的按需路由思想,利用按需路由的路由发现过程和跨层优化策略求解最优化路由模型,得到最优路径。仿真结果表明本文所提算法是一个高效可靠的路由算法,能够保证LEO卫星网络数据传输的时效性和可靠性。
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