基于AODV的衛(wèi)星路由機(jī)制的分析與研究.pdf

1、隨著世界全球化的發(fā)展，地面通信網(wǎng)絡(luò)早已不能滿足國家及人民的需求，衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。自20世紀(jì)90年代以來，衛(wèi)星通信技術(shù)得到迅猛發(fā)展，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)規(guī)模正逐漸擴(kuò)大，但是其具有節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)性強(qiáng)、拓?fù)渥兓l繁、可擴(kuò)展性差、節(jié)點(diǎn)鏈路資源利用率低等特點(diǎn)，為使各衛(wèi)星能夠高效地完成多樣復(fù)雜的空間任務(wù)，衛(wèi)星之間需要進(jìn)行高效組網(wǎng)。
　　本文以實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的國家863計(jì)劃課題“未來一體化標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)與示范”(No.2015AA015702)為依托，將AO

2、DV(Ad-Hoc On-demand Distance Vector Routing)按需路由協(xié)議應(yīng)用于分布式衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，接入骨干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)天地一體化連接，再進(jìn)一步提出了一種基于AODV路由協(xié)議的適用于編隊(duì)飛行衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的帶寬保障算法。
　　本文首先介紹了分布式衛(wèi)星系統(tǒng)和多種路由協(xié)議。分析了分布式衛(wèi)星系統(tǒng)的星群、星座及編隊(duì)飛行衛(wèi)星三種模型，并著重研究了編隊(duì)飛行衛(wèi)星模型;并且研究了應(yīng)用于空間延遲容忍網(wǎng)絡(luò)中的CGR連接圖路由協(xié)議、應(yīng)用于

3、地面Ad-Hoc無線自組網(wǎng)中的先驗(yàn)式和反應(yīng)式路由協(xié)議，分析了各種路由協(xié)議的原理及適用的網(wǎng)絡(luò)場景，以及兩種基于帶寬改進(jìn)的AODV路由協(xié)議，但該AODV路由協(xié)議存在沒有考慮網(wǎng)絡(luò)中不存在符合要求的路徑的缺點(diǎn)。
　　隨后本文提出一種基于干涉CartWheel編隊(duì)飛行衛(wèi)星的擴(kuò)展模型，并針對編隊(duì)飛行衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)鏈路帶寬資源利用率低以及目前基于帶寬改進(jìn)的AODV路由協(xié)議存在網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)的問題，對AODV路由協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn);接著具體闡述了改進(jìn)的

4、方法，包括帶寬參數(shù)提取、路由尋路過程中所涉及到的消息幀及路由表等改進(jìn)。接著具體描述了改進(jìn)后的路由協(xié)議的路由機(jī)制，包括路由機(jī)制中的流程、消息處理，及其實(shí)現(xiàn)方法。
　　最后在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中建立天地一體化網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)場景，在分布式低軌衛(wèi)星中應(yīng)用AODV路由協(xié)議，進(jìn)行了鄰居發(fā)現(xiàn)、路由發(fā)現(xiàn)、路由維護(hù)及網(wǎng)關(guān)功能的測試實(shí)驗(yàn)，再與CGR連接圖路由協(xié)議結(jié)合，將分布式低軌衛(wèi)星接入骨干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)天地一體化網(wǎng)絡(luò)連接;隨后將改進(jìn)前后的AODV路由協(xié)議以及QVAOD