低轨卫星通信系统仿真模型设计

本文提出一种低轨卫星通信系统仿真模型的设计方案,并在OPNET网络仿真软件的环境中搭建了低轨卫星通信系统的仿真劂络,实现了低轨卫星通信网络中的移动性管理协议,为加入多种移动性管理协议算法,进行分析比较,考察各自的性能构建了坚实的基础.     

低轨卫星移动性管理仿真平台研究及实现

针对当前低轨卫星通信系统在移动性管理仿真方面的空白,以铱星星座为参照,基于OPNET设计了一个低轨卫星移动性管理仿真平台.针对低轨卫星的运行特点,从工程实现的角度设计了一套基于接收信号强度测量的硬切换方案,包括星间切换和波束间切换的信令流程.仿真结果表明,该平台能够正确模拟低轨卫星通信系统的工作状态,在不同条件下对卫星通信和切换质量进行对比并输出相关数据参数,为低轨卫星通信系统的研究开发工作提供参考和指导.     

卫星星座网络中SIGMA与MIPv6移动性管理协议

为了满足卫星网络与地面互联网相互融合的发展需求,卫星网络中应该支持基于IP的移动性管理协议。无缝IP分集通用移动性结构(SIGMA)与移动IPv6(MIPv6)是地面网络分别基于传输层和网络层的典型移动性解决方案。该文在卫星作为路由器的情况下,阐述了SIGMA与MIPv6在低轨卫星星座网络中的工作流程。分析模型和仿真结果表明,SIGMA协议具有较低的移动管理开销。     

低轨卫星通信系统信道分配策略综述

卫星通信是全球无缝通信系统的重要组成部分,能够为多种数据传输建立安全可靠的全球性通信链路。其中,低轨卫星通信是当前的研究热点之一。信道资源的有限性制约卫星通信发展,进行卫星通信系统无线资源管理研究,建立高效、合理的信道资源分配模型,对提高卫星通信系统服务质量具有重要意义。对低轨卫星通信系统无线资源管理中信道分配的典型策略进行了分析和总结,并展望了这一领域的发展方向。最后,就进一步研究提出建议。     

一种应用于低轨卫星的APRMA MAC协议

针对低轨卫星通信信道碰撞检测能力弱,时延较长和大业务量的特点,提出一种具有接入控制机制的自适应APRMA MAC协议。通过对信道负载和业务优先级判断来确定不同业务的接入概率函数,并且接入概率在每个时隙中通过更新来动态适应系统资源的变化。该MAC协议确保多个终端合理共享有限的无线资源同时,系统能达到高容量。通过仿真对语音业务丢包概率、数据包平均时延和数据业务吞吐量三个衡量协议性能指标与传统协议进行分析对比,证明了APRMA协议的性能。     

卫星通信网络分布式仿真技术研究

针对卫星通信网络仿真问题及需求,首先,从卫星通信网络的特点出发,分析了仿真系统基本需求,提出了目前较为可行的仿真系统实现方案和途径;其次,从仿真方法、建模环境、适用范围和仿真粒度4个方面分析了当前主要仿真技术及工具,丰富了卫星通信网络分布式仿真技术研究思路;最后,基于分布式仿真思想,提出了一种分布式卫星通信网络仿真系统设计方案,系统采取“两级三类”体系结构,可实现多层次、多粒度仿真,最小仿真粒度达bit级,为卫星通信网络的设计与优化奠定了基础。     

自适应调制编码技术在低轨卫星通信中的应用

本文简要分析了低轨卫星通信信道的特点,介绍了自适应调制编码（Automatic Modulation and Coding,AMC）技术的基本原理,并且通过系统仿真分析了自适应调制编码方案和固定调制编码方案在莱斯衰落信道环境下的系统吞吐量和误码率性能。     

面向低轨卫星网络的用户随遇接入认证协议

低轨卫星网络能够作为地基网络的补充网络为地形复杂的区域提供网络服务。针对低轨卫星网络信道开放、网络拓扑结构动态变化和用户终端海量的特点导致的安全问题、服务质量问题和网络控制中心负载问题,提出了一种基于Token的动态接入认证协议,基于卫星轨迹可预测性和时钟高度同步的特点构造预认证向量,实现用户的随遇接入和无缝切换。仿真分析结果表明:该协议完全满足安全需求,并且具有较低的切换延时和计算开销,可实现低轨卫星网络中用户的高效、安全接入认证。     

基于星上处理的卫星ATM拥塞控制算法

随着卫星通信技术的迅速发展和多媒体通信需求的不断增长,具有星上处理功能的卫星ＡＴＭ（异步传递方式）网络成为未来卫星通信发展的重点。由于ＡＴＭ网络拥塞的发生会极大降低网络性能,因此对拥塞控制的研究是非常有意义的。本文采用状态转移图的方法对闭环优先权标记法的理论模型进行了改进。使之更接近于实际情况。通过理论分析和实际系统仿真,结果显示闭环优先权标记法对于低轨卫星可大大降低高优先权的信元丢失率,并且该方法易于实现,是一种可行的卫星ＡＴＭ拥塞控制方案     

Ad Hoc网络路由协议的仿真分析

Ad Hoc Network无线局域网络又称自组网络,是将移动性扩展到无线领域中的自治系统,它有自己特定的路由选择协议。Ad Hoc络广泛应用于军事、民用通讯领域和自然灾害发生时的营救场合。利用OPNET软件仿真并分析Ad Hoc网络典型的DSR、TORA两种按需路由协议;在网络负载低、高情况下,从业务量、网络时延和丢包率几个方面进行对比分析论证,得出了两种路由协议在不同场景下的性能特点。     

基于亲密伙伴安全通信方案的移动扩展研究

在对原有亲密伙伴安全通信方案及IPSec协议深入研究的基础上,结合移动IPv6网络中移动节点的特性,提出了一种基于移动IPv6网络的安全通信扩展方案.通过使用IKE移动性支持协议 (Mobile IKE,MOBIKE) 、在移动网络中构造动态分布式管理节点,解决了原方案不能直接运用于移动网络以及网络带宽利用率低的问题,使IPSec策略在移动IPv6网络中得到了灵活的应用.最后,通过对新方案进行仿真和分析证明了该方案的可行性.     

宽带卫星通信系统中呼叫协议的设计与应用

通过对现有标准SIP协议进行分析,根据卫星通信带宽昂贵、时延大的特性,提出几种优化语音呼叫协议;对这几种语音呼叫协议进行详细分析以及进行仿真,找到一种适合宽带卫星通信系统中的卫星呼叫协议;以降低会话管理在卫星网络下的时延和带宽,加快语音起呼过程,减少系统信令开销,进而提高实时性以及语音成功率.     

基于混合WMN 域间移动管理方案研究

针对HWMP( Hybrid Wireless Mesh Protocol) 协议域间移动性管理方案中全网广播PＲEQ( Path Ｒequest) 消 息和代理更新消息造成网络拥塞的问题,提出HWMP 协议主动路由模式下新增节点的路由更新算法。对于 PＲEQ 消息的发送做出一定限制,改进了HWMP 协议域间节点移动性管理机制,减少了全网路由更新数据包的 数量,降低了网络的端到端时延。仿真结果表明,与HWMP 协议中的方案相比,AHWMP( Advanced Hybrid Wireless Mesh Protocol) 方案在网络平均吞吐量、网络平均端到端时延等方面具有更好的效果。     

一种基于嵌套网络的新型路由优化策略

随着无线技术的迅速发展以及移动数字设备数量的迅速增加,移动性已经成为因特网的重要元素.因特网工程任务组设计的用于提供网络移动性的网络移动性基础支持协议,由于其非最优的路由以及冗长的封装过程,往往会产生相当长的传输延迟以及严重过长的大分组,因此在嵌套移动网络中并不能得到低延迟的切换.为了解决网络移动性基础支持协议在嵌套网络中的高延迟问题,该文提出了一种用于嵌套网络的路由优化机制.该机制基于带有绑定更新树的分层结构,使用绑定更新缩短从移动路由到通信节点或移动网络节点之间的通信延迟;在移动网络内部,使用在分组头部增加家乡地址选择段的方法,降低了顶层移动路由的寻路延迟.仿真结果表明该路由优化策略相对基础支持协议可大大降低嵌套网络中的分组延迟,从而降低了分组开销和切换延迟,达到了最优路由.     

AOS中不同星上信源类型下队列管理算法研究

高级在轨系统(Advanced Orbiting System,AOS)协议是空间数据咨询委员会提出的新一代卫星通信网络协议,用于解决空间链路中具有速率高、突发性强等特点的业务流的传输问题。为解决AOS中网络拥塞的问题,本文对AOS中的队列管理算法进行了研究。提出了一种基于权重参数反馈策略的队列管理算法,给出了不同信源类型下AOS网络拥塞控制策略,并采用MATLAB仿真方法进行了验证。     

移动Ad Hoc网络路由协议性能研究与仿真

Ad Hoc网络是将移动性扩展到无线领域中的自治系统,已广泛应用于军事、民用通讯领域和自然灾害发生时的营救场合.它有自己特定的路由选择协议.作为一种典型的自组织网络,其路由协议一直是Ad Hoc网络应用研究的重点问题.首先介绍了Ad Hoc网络中常见的路由协议,然后采用基于Linux平台的NS2仿真器针对Ad Hoc网络中典型的三种协议进行了仿真与分析比较.     

基于SMAC的传感器网络MAC协议移动性支持研究

通过理论分析及大量的仿真实验验证,深入研究了采用低占空比技术的SMAC协议在移动应用中出现的问题,指出SMAC协议受移动性影响的主要原因是移动节点不能及时地和调度不同的节点实现同步,并总结了SMAC的调度同步机制不适应移动性的具体表现,提出了基于改进SMAC协议调度同步机制以实现其对移动性支持的方法。     

基于移动性的功率感知路由协议

移动Ad-hoc网络中节点一般由电池提供能量,有效地节约能量显得尤为重要。在功率感知和AODV协议的基础上,提出了一种基于移动性的功率感知路由协议(M-PAR)。协议引入了可用邻居节点平均能量值和节点相对移动性值,选择可用邻居节点平均能量值高,且相对移动性值小的链路作为路由。仿真验证表明:与传统的PAR协议相比,M-PAR协议获得了较好的节能效果,网络生命周期提高了50%。同时,在包投送率、端到端延时取得了较好的改善。     

卫星ATM网络中结合DA协议的接纳控制

为充分利用卫星通信系统的链路资源,针对卫星异步传递模式(ATM)网络的特点,在链路资源按需分配(DA)协议的控制论模型基础上,研究了该协议对业务统计特性的影响,并且基于跨层设计的思路提出了一个结合媒介访问控制层DA协议的接纳控制算法。分析与仿真结果表明:该算法与不考虑DA协议的接纳算法相比,在一定的接纳门限范围内能够接纳更多的连接。该算法增加了网络的业务接纳率,提高了卫星链路资源的利用率。     

基于覆盖网络的仿真系统设计与实现

提出了基于覆盖网络的网络协议验证和在线仿真的仿真平台设计思想,通过统一的数据格式、管理策略定义和定制虚拟覆盖路由器节点的管理和控制中继等功能,建立基于覆盖网络的仿真系统.按照用户需求,该仿真系统利用标准的管理协议SNMP消息来定制仿真环境,用于协议验证和在线仿真,或提供在实际网络运行的在线仿真.在该平台上验证了一个故障容忍的路由机制,证明了在小规模的网络环境中该仿真系统的正确性和实用性.