LEO/MEO卫星网络动态路由协议在仿真平台上的实现

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近年来,随着社会对信息化需求日益增强,低地球轨道(LEO,Low Earth Orbit)和中地球轨道(MEO, Medium Earth Orbit)卫星通信系统承担起了越来越多的任务。但是,现有的卫星系统连通性性差,彼此的信息不能及时共享和综合利用。未来的卫星系统将朝网络化方向发展。按照空间信息资源的最大有效综合利用原则,通过星间通信链路互通互联,构成智能化体系,形成自主运行的卫星网络。 本文分析了现有传统网络的路由协议无法直接应用于卫星通信系统的主要原因,并结合LEO/MOEO卫星通信系统自身的特点,提出了一种面向卫星网络的动态路由协议。该协议采用静态配置与动态调整相结合的路由策略,以较低的开销实现快速收敛的高效分布式路由。静态配制是指利用卫星运动的规律性和可预知性,为其计算最优路由,进行离线路由配置;动态调整是当卫星出现故障或者发生离开原来的运行轨道等不可预知的事件时,进行路由维护,保持网络连通性。并在网络规模扩大时采取分级路由结构实现网络的无缝扩展。 为了验证协议的有效性,首先利用网络模拟器(NS2)对协议进行了模拟和性能分析。由于NS2采用单机模拟方式工作,与真实网络环境存在较大差距,所以本文在有线局域网上搭建空间网络仿真平台,在Linux操作系统上实现了动态路由协议,在真实的网络环境中仿真空间网络特性对协议进行测试,以避免在未来实际应用中造成损失。 测试结果表明,该协议能够有效解决LEO/MEO卫星网络中的路由问题,并以较小的信令开销提高了空间网络的抗毁和重构能力。
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