面向空天信息網(wǎng)絡的路由協(xié)議研究.pdf

1、空天信息網(wǎng)絡是一種包含了衛(wèi)星通信系統(tǒng)、高空平臺、各種飛行器以及地面固定網(wǎng)絡、地面蜂窩網(wǎng)絡等不同種類、不同特性通信系統(tǒng)的綜合網(wǎng)絡。
　　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、維護不便、延時大、誤碼率高等問題,提出了基于高空平臺通信系統(tǒng)(HAPS)的空天信息網(wǎng),為地面用戶和空中的高速飛機用戶提供通信服務,特別是在應對應急通信等特殊情況,該系統(tǒng)具有廣闊的應用前景。
　　高空平臺通信系統(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,高空平臺具有組網(wǎng)簡單、覆蓋范圍廣、抗毀能力強、價格便宜等優(yōu)點;和衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比,高空平臺通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)容量大、傳播時延低、配置成本低、便于回收等優(yōu)點。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)絡是一個復雜多跳的網(wǎng)絡,衛(wèi)星節(jié)點高速、動態(tài)、且有規(guī)律變化,高空平臺位置相對固定,終端用戶既包括高速移動的飛機,又包括業(yè)務需求多樣的地面蜂窩移動網(wǎng)絡?，F(xiàn)

3、有的衛(wèi)星路由,如虛擬節(jié)點路由策略和虛擬拓撲路由策略已經(jīng)不能適應空天信息網(wǎng)的特性,傳統(tǒng)的地面網(wǎng)絡路由協(xié)議也不能直接應用于空天信息網(wǎng)絡。本課題針對空天信息網(wǎng)絡路由所面臨的問題,根據(jù)空天信息網(wǎng)的特點,提出了一種適應空天信息網(wǎng)絡特性的路由,給出了網(wǎng)絡層包頭設計、用戶注冊和切換、用戶查找等算法的實施方法。同時,為了滿足多業(yè)務的需求,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)絡狀態(tài)表,基于