基于波長路由的LEO衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)是基于波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行星上交換的通信系統(tǒng)。衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)本身的特點(diǎn)使得路由算法的設(shè)計(jì)具有特殊性。
　　首先,分析了衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)的特征。在日本下一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)NELS的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析。用星下點(diǎn)軌跡來描述衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)相對于地球的地理位置。仿真分析了衛(wèi)星之間的通信鏈路及衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的特征,模擬衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的節(jié)點(diǎn)性能及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。從理論上分析了通信時(shí)延及阻塞對于網(wǎng)絡(luò)性能的影響。
　　其次,在實(shí)際衛(wèi)星語音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)

2、上,仿真分析衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)信息流量特征。提出了用流量比率來描述網(wǎng)絡(luò)中在運(yùn)行的任務(wù)量。根據(jù)對歷史數(shù)據(jù)的分析,總結(jié)出衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的流量模型,分析業(yè)務(wù)流量相關(guān)參數(shù)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。按照系統(tǒng)處理新任務(wù)的方式將系統(tǒng)分為損失制、等待制及混合制三類。分析這三種方式網(wǎng)絡(luò)性能的差異,給出衛(wèi)星處理新任務(wù)的可選的方案。
　　再次,分析動(dòng)、靜態(tài)路由算法的差異。分析星上路由方法設(shè)計(jì)的目標(biāo),提出了星上可用的改進(jìn)動(dòng)態(tài)路由算法。在工程實(shí)現(xiàn)階段一般將路由算法分為路

3、徑選擇和波長分配兩個(gè)部分。針對衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)中波長數(shù)目有限的情況,提出了預(yù)留波長分配方案,而路徑選擇則采用了經(jīng)典的最短路徑算法。仿真分析了動(dòng)、靜態(tài)改進(jìn)路由算法的網(wǎng)絡(luò)性能差異。
　　最后,分析并討論了改進(jìn)的動(dòng)態(tài)算法中的主要模塊。對動(dòng)態(tài)路由表更新周期進(jìn)行分析。將預(yù)留波長算法與另外兩類波長分配算法進(jìn)行比較,說明預(yù)留波長對于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)性能的影響。不同的預(yù)留方案會(huì)產(chǎn)生不同的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)特征,提出了四種預(yù)留方案進(jìn)行比較,確定了較合理的可選方案。