深空骨干网路由技术的研究

论文摘要

探月计划的成功作为中国深空探测的第一步,促进了我国未来深空探测的发展。因此,为了实现我国下一步的深空探测计划,我们需要开展深空网络方面的研究。深空骨干网由于具有长时延、非对称性链路、不连续的链路等独有的特点造成了深空网络研究的复杂性。本文首先系统地介绍了深空骨干网的网络结构以及协议栈,并分析了现有的协议在深空网络的适用性。然后我们根据深空骨干网的特点和现有技术在OPNET Modeler上搭建了一个仿真平台,并在此平台上主要研究骨干网的路由协议。我们在LPDB路由算法的基础上提出了ALPDB算法,并应用OPNET Modeler对其进行了仿真,仿真结果表明本文提出的ALPDB路由算法取得了很好的网络可靠性和网络开销之间的折中。另外本文提出了一种能量有效路由LAEOR算法。仿真结果表明,此算法不仅可以大大节省能量并且采用了阈值滤除算法后可以均衡网络中能量的消耗不均。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国际深空网络发展现状
• 1.2 深空网络网络结构
• 1.3 现有协议的适用性
• 1.3.1 TCP/IP协议性能分析
• 1.3.2 CCSDS建议的适用性
• 1.4 深空网协议栈
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 深空骨干网可靠性路由研究
• 2.1 深空骨干网路由
• 2.1.1 深空骨干网路由所面对的挑战
• 2.1.2 深空骨干网路由分析
• 2.1.2.1 深空骨干网图论模型
• 2.1.2.2 常见算法在深空骨干网的可用性
• 2.2 ALPDB路由算法
• 2.2.1 参考路径计算
• 2.2.2 定向泛洪传输
• 2.2.3 ALPDB算法的实现
• 第三章 深空骨干网能量有效路由研究
• 3.1 能量路由
• 3.1.1 算法基本思想
• 3.2 LAEOR协议描述
• 3.2.1 最小化能量
• 3.2.2 节点能量消耗均衡
• 第四章 仿真平台设计以及路由算法仿真结果
• 4.1 OPNET简介
• 4.2 仿真模型设计
• 4.2.1 OPNET仿真模型
• 4.2.1.1 网络模型
• 4.2.1.2 节点模型
• 4.2.1.3 进程模型
• 4.2.2 物理信道模型
• 4.2.2.1 信道模型设置依据
• 4.2.2.2 信道模型设置
• 4.3 最短路由仿真结果
• 4.3.1 ALPDB路由算法与其他算法性能比较
• 4.3.2 ALPDB算法的性能
• 4.4 能量路由仿真结果
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果