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低轨卫星通信系统的路由策略及星群管理关键技术研究

姚晔  
【摘要】:全文共分六章,其中第二章到第五章是本文的重点章节,是对作者在硕士研究生阶段所做研究工作的详细介绍。 第一章为绪论,主要介绍了卫星通信的发展概况,简单介绍了卫星通信中的路由策略要考虑的因素,衡量路由策略优劣的性能参数,及星群管理关键技术的概况,最后介绍了本文研究工作的出发点及本文的结构安排。 第二章主要研究了具有星际链路的低轨卫星通信系统的路由策略。首先简单介绍了已有的具有星际链路的低轨卫星通信系统的路由策略,然后详细分析了卫星的网络拓扑结构和运行规律,提出了一种通信量和拓扑白适应的路由算法,此算法简化了路由策略的实现,可以增大系统的流量。由于LE0 系统的动态特性,已经建立的呼叫连接可能由于切换失败而中断原来的通信,因此,本文在研究路由算法时考虑为切换呼叫动态地预留信道,以降低切换失败概率。仿真表明,该路由由于为切换呼叫动态地预留了信道,可以改善系统的性能。 第三章主要研究了无星际链路的LE0 卫星数据通信系统的路由策略。该系统由若干LE0 卫星和位于我国境内的地面信关站组成,以支持数据通信为主。由于地面信关站只能设置在我国境内,因此数据通信有了不同,可分为实时通信与存储/转发通信。本文提出了一种数据存储/转发通信的最小延时路由算法,该算法可提供延时最小的通信路由,计算机仿真结果表明了该算法的有效性。 第四章结合LE0 卫星和GE0 卫星的优点,构建了LE0GE0 双层卫星网络的系统结构。以此系统为基础,本文将接入控制策略和路由策略结合起来进行了研究,得出了不同算法在不同业务环境下的在原始呼叫阻塞率、平均传输时延、切换请求到达率和切换失败率等方面的性能评价,具有一定的参考和实用价值。 第五章介绍了卫星星群管理的关键技术。由于要实现编队飞行小卫星的正常运行,对卫星星群进行管理是构建编队飞行卫星系统的重要组成部分。本文介绍了在编队飞行模式下,卫星的星群管理系统的组成、特点和关键技术以及抗毁性,并以TechSat21 编队飞行卫星系统为例,介绍了星群管理系统的测试及


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