卫星星座网络路由算法研究及可视化平台设计

• 作 者: 沈峰
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 卫星星座 卫星组网 网络仿真 路由算法 可视化

由于互联网在过去30年中不断的发展壮大,从而使人们对网络接入的要求也不断的提高——能够随时随地接入互联网、可以通过各种通信手段接入互联网。而卫星通信便能很好的满足这两种需求。同样在这30年中,由于卫星通信能够广泛覆盖无线通信基础设施,催生了基于卫星星座网络的宽带卫星技术。这两种趋势一起促进了卫星通信的发展。文章的内容分五章,主体内容分布在二到四章,涉及到了作者在研究期间参与项目的多个方面。在第一章绪论中,对卫星通信系统的历史和应用做了简要的概括。接着对文章所涉及内容的价值做了分析。最后给出了正文部分的结构。卫星星座作为卫星网络的基础架构,它是实现空间组网的必要前提。因此第二章内容着重分析卫星星座一系列架构,包括卫星运动模型、轨道参数和星座构型等。最后引出了星座下组网的问题。面对低轨卫星网络快速的拓扑变化,地面网络上的路由算法并不适用。由于卫星运动的周期性,我们可以采用拓扑快照的方式处理快速变化的拓扑。这时,对于跨越多张拓扑快照的业务,切换过程中的时延抖动成为影响其QoS的重要因素。为此第三章给出了一个考虑切换的路由算法,并进行了实验仿真。基于可视化演示的需求,在第四章中设计实现了卫星星座网络的可视化演示系统。整个系统采用模块化的方式搭建,包括仿真平台、控制平台、演示平台和结果输出模块四个部分。演示中的实时数据都是通过OPNET上的仿真平台产生,从而保证了仿真系统的真实性。控制演示平台通过socket与仿真平台进行数据交互,并实时演示卫星网络拓扑和分组路由。结果输出模块可以用图形化的方式输出仿真中的数据。第五章对整个研究过程的内容进行了概括并分析项目进一步的工作重点和发展方向。