面向空天信息網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議研究.pdf

1、空天信息網(wǎng)絡(luò)是一種包含了衛(wèi)星通信系統(tǒng)、高空平臺(tái)、各種飛行器以及地面固定網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)等不同種類、不同特性通信系統(tǒng)的綜合網(wǎng)絡(luò)。
　　本文根據(jù)現(xiàn)有衛(wèi)星通信系統(tǒng)所面臨著星上資源受限、維護(hù)不便、延時(shí)大、誤碼率高等問題,提出了基于高空平臺(tái)通信系統(tǒng)(HAPS)的空天信息網(wǎng),為地面用戶和空中的高速飛機(jī)用戶提供通信服務(wù),特別是在應(yīng)對(duì)應(yīng)急通信等特殊情況,該系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　高空平臺(tái)通信系統(tǒng)(HAPS)位于距地面20-50km的

2、平流層,其以高空氣球、飛艇等為載體。和地面蜂窩通信系統(tǒng)相比,高空平臺(tái)具有組網(wǎng)簡(jiǎn)單、覆蓋范圍廣、抗毀能力強(qiáng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn);和衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比,高空平臺(tái)通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)容量大、傳播時(shí)延低、配置成本低、便于回收等優(yōu)點(diǎn)。HAPS能夠克服陸地蜂窩通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的不足。
　　空天信息網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)雜多跳的網(wǎng)絡(luò),衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)高速、動(dòng)態(tài)、且有規(guī)律變化,高空平臺(tái)位置相對(duì)固定,終端用戶既包括高速移動(dòng)的飛機(jī),又包括業(yè)務(wù)需求多樣的地面蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)

3、有的衛(wèi)星路由,如虛擬節(jié)點(diǎn)路由策略和虛擬拓?fù)渎酚刹呗砸呀?jīng)不能適應(yīng)空天信息網(wǎng)的特性,傳統(tǒng)的地面網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議也不能直接應(yīng)用于空天信息網(wǎng)絡(luò)。本課題針對(duì)空天信息網(wǎng)絡(luò)路由所面臨的問題,根據(jù)空天信息網(wǎng)的特點(diǎn),提出了一種適應(yīng)空天信息網(wǎng)絡(luò)特性的路由,給出了網(wǎng)絡(luò)層包頭設(shè)計(jì)、用戶注冊(cè)和切換、用戶查找等算法的實(shí)施方法。同時(shí),為了滿足多業(yè)務(wù)的需求,保證用戶QoS需求,提出了一種基于跨層資源優(yōu)化的QoS保障的路由協(xié)議,修改了傳統(tǒng)的最短路徑算法,通過網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表,基于