基于SDN的衛(wèi)星網(wǎng)絡關鍵技術研究.pdf

1、在信息化時代的今天，加強通信基礎設施建設，對促進全球經(jīng)濟發(fā)展、信息交流具有重大意義。衛(wèi)星通信系統(tǒng)以其覆蓋范圍廣，不受地理環(huán)境影響的特點成為不二選擇。衛(wèi)星通信系統(tǒng)目前面臨的主要困難包括星上資源有限、網(wǎng)絡配置不靈活、網(wǎng)絡功能迭代緩慢且代價昂貴等。軟件定義網(wǎng)絡(software definednetwork,SDN)技術提出的控制面與數(shù)據(jù)面分離的架構思想，以及其數(shù)據(jù)面通用、簡單、高效的特點，為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的建設提供了新的思路。為此，本文結合S

2、DN思想，分別在衛(wèi)星組網(wǎng)架構、衛(wèi)星網(wǎng)絡QoS路由與衛(wèi)星網(wǎng)絡大塊數(shù)據(jù)傳輸方面，進行了一些嘗試。
　　結合多層衛(wèi)星網(wǎng)絡的概念，本文首先研究覆蓋全球的衛(wèi)星星座系統(tǒng)，提出分段控制軟件定義衛(wèi)星網(wǎng)絡(software definition satellite network based on segment control,SSDSN)，將SDN架構思想引入衛(wèi)星通信系統(tǒng)。由于SSDSN中星地鏈路帶寬的限制，同時為了減少存儲流表項對星上存儲資源

3、帶來的壓力，本文引入了分段路由的概念，減少控制層控制信令的數(shù)目，將流的轉發(fā)信息更多的存儲到數(shù)據(jù)報文中。
　　當今網(wǎng)絡由最初的純粹傳送數(shù)據(jù)報文轉變?yōu)閭鬏斦Z音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務，不同的業(yè)務具有不同的傳輸質(zhì)量要求。衛(wèi)星網(wǎng)絡由于其網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化，鏈路特性時變等特點，如何有效的分配網(wǎng)絡資源，最大程度的滿足更多業(yè)務的傳輸需求是目前的研究重點。在SSDSN，借助于SDN架構帶來的更強的網(wǎng)絡控制和感知能力，針對上述問題，本文采用了基于分段路

4、由的區(qū)分服務路由算法(differe nc iated service based on segment routing,DSSR)，以期做到區(qū)分業(yè)務類型的QoS保障，并將用戶的接入切換和衛(wèi)星網(wǎng)絡路由統(tǒng)一起來。
　　針對網(wǎng)絡中存在的對時延不敏感，但具有傳輸期限要求的大塊數(shù)據(jù)業(yè)務，本文提出動態(tài)帶寬分配傳輸算法，該算法在保證業(yè)務QoS需求的基礎上，不同快照拓撲彈性分配帶寬，靈活調(diào)度衛(wèi)星鏈路帶寬資源，做到盡可能多的容納上述業(yè)務。