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基于地理位置的卫星通信网络

作　者: 张景瑞
导　师: 韦娟
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 空间信息科学
关键词: LEO卫星网络空间路由移动IP 蜂窝IP 移动性管理
分类号: TN927.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

LEO卫星通信网络具有高带宽、低链路损耗、较小的星地时延、频率复用以及全球覆盖等优点。蜂窝IP技术适用于密集区域通信,能够处理由于频繁的位置更新以及跨区切换所带来的移动性管理问题。结合这两者的技术优势,本文提出了一种新型的卫星通信网络——基于地理位置的卫星通信网络。它是依据覆盖区域分割的路由机制,地理位置代表了网络地址的思想而构建的LEO卫星通信网络。在网络架构上分为两级模型,即适用于较少通信需求的一般区域网络和适用于密集通信需求的蜂窝区域网络。本文首先介绍了卫星通信、LEO卫星通信网络、移动IP技术等相关概念,其次分析了系统周期分割和覆盖区域分割两种路由机制。在此基础上,提出了基于地理位置的卫星通信网络,空间网络部分使用DRA路由算法。接着通过OPNET软件进行了网络仿真,结果表明:新的卫星通信网络具有现实可行性,在网络延迟、网络吞吐量和移动管理等性能方面均有所提高,达到了新的卫星通信网络的设计目标。最后,总结全文,指出新网络未涉及到的问题点,而解决这些问题是今后改善网络性能的工作重点和研究方向。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 卫星通信网络概述  7-9
    1.1.1 课题提出的背景及意义  7-8
    1.1.2 卫星通信网络的概念  8
    1.1.3 卫星通信网络的发展  8-9
    1.1.4 卫星通信网络需要解决的问题及研究热点  9
  1.2 卫星通信网络模型  9-10
  1.3 本文的主要工作  10-11
第二章 LEO 卫星通信网络的星座模型和移动IP 技术  11-21
  2.1 LEO 卫星通信网络  11-16
    2.1.1 LEO 卫星通信网络的星座模型  11-15
    2.1.2 卫星通信网络中的星际链路  15-16
  2.2 移动IP 技术  16-20
    2.2.1 移动IP 的特点  16
    2.2.2 移动IP 的基本构成  16-18
    2.2.3 移动IP 的工作机制  18-19
    2.2.4 蜂窝IP 技术  19-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章基于地理位置的卫星通信网络模型  21-33
  3.1 基于地理位置的卫星通信网络模型  21-28
    3.1.1 一般网络模型  21-26
    3.1.2 蜂窝网络模型  26-28
  3.2 基于地理位置的卫星通信网络的编址  28-30
    3.2.1 数据分组的编址  28-29
    3.2.2 家乡地址与当前地址  29-30
  3.3 基于地理位置的卫星通信网络与INTERNET 互联  30-31
  3.4 本章小节  31-33
第四章基于地理位置的卫星通信网络的空间路由  33-47
  4.1 路由机制  33-36
    4.1.1 系统周期分割  34-35
    4.1.2 覆盖区域分割  35-36
  4.2 空间路由算法  36-46
    4.2.1 DRA 算法中的相关定义  36-38
    4.2.2 DRA 算法描述  38-43
    4.2.3 DRA 算法性能比较  43-46
  4.3 本章小结  46-47
第五章基于地理位置的卫星通信网络的移动性管理  47-55
  5.1 位置管理  47-51
    5.1.1 一般网络位置管理  47-49
    5.1.2 蜂窝网络位置管理  49-51
  5.2 切换管理  51-54
    5.2.1 一般网络切换管理  51-53
    5.2.2 蜂窝网络切换管理  53-54
  5.3 本章总结  54-55
第六章网络性能仿真及结果分析  55-69
  6.1 网络建模  55-63
    6.1.1 网络域设计  55-57
    6.1.2 节点域设计  57-59
    6.1.3 进程域设计  59-63
  6.2 网络性能仿真  63-67
    6.2.1 网络延迟  63-64
    6.2.2 网络吞吐量  64-65
    6.2.3 移动管理性能  65-67
  6.3 本章总结  67-69
结束语  69-71
致谢  71-73
参考文献  73-76

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