基于代理的空间信息网多业务路由研究与仿真

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随着卫星技术的迅速发展和应用,以卫星系统为核心的空间信息技术在政治、经济、军事等领域的战略地位日趋提高,为人们的生活及工作和带来了许多的便利,与国家利益联系日益紧密。空间信息网具备高动态变化的拓扑、长传输时延、节点的星上负荷及资源处理能力有限、严重的时延抖动等特点。路由技术作为组网技术的核心,当具有不同类型的业务需要传送时,能够满足不同业务的区分服务路由技术面临巨大挑战。由移动代理部署进行采集,交互路由信息,动态更新和维护路由表。在此基础上设计并实现多业务路由协议。方案包括路由发现、路由选择、路由维护三部分。依据业务的需求分为QOS业务(时延敏感、带宽敏感)和非QOS业务(尽最大努力交付型)。首先路由发现定义了以上不同类型业务的参数,根据应用的需求,针对时延敏感业务、带宽敏感业务、尽最大努力交付型等业务,寻找满足应用要求的且链路代价较小的路径;其次,针对QOS路由选择满足条件的多条路径中最优路径,动态调整路由,并为高QOS要求的特殊业务设计带宽预留机制,非QOS路由则选择满足要求的多条路径,实现通信过程负载均衡,降低网络的拥塞。可实现具备自配置、自适应及负载均衡能力的高效路由;最后,针对网络出现故障导致路由不可用时,采取主动维护路由方式。当有业务发送到节点时,故障节点拒绝接收消息并发给移动代理一个错误消息标识,移动代理根据之前的路由缓存进行截短路由或完全重路由。采用NS2网络模拟软件对所设计的算法仿真测试。验证算法的有效性和抗毁性。仿真结果表明,基于代理的空间信息网多业务路由方案能够适应网络状况,满足不同业务的服务质量需求,实现通信过程负载均衡,提高路由容错性,降低网络的拥塞,且在端到端时延、平均归一化吞吐量、节能、网络吞吐率等方面具有良好的性能。
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