卫星网络作为一种重要的网络通信手段,具有无缝覆盖、移动性好、扩展性好等特点。卫星网络的这些特点使得它被成功地应用于全球话音业务、电视转播业务和数据传输业务等各个方面。随着互联网的快速发展,卫星网络也被考虑作为下一代的互联网的一部分,提供宽带接入,这样就使宽带卫星通信网在我国信息基础设施建设中具有极其重要的地位。网络层在网络协议栈中位于中间的位置,卫星网络路由协议研究成为最近热门的研究课题之一,同时现有的卫星网络路由协议很难提供QoS服务质量保证。 本文首先介绍了卫星网络星座中的各种参数,并分析了它们对网络路由可能造成影响,设计了一种由低轨卫星与中轨卫星构成的空间信息通信网双层星座系统。进一步,分析了卫星网络中的QoS保证机制,采用卫星分组的策略降低系统的复杂性,并提出一种新的可提供QoS保证的卫星网络路由算法QRAS(QoS Routing Algorithm for the Double-layered Satellite Networks)。 然后,介绍了常用的卫星网络星座仿真软件和卫星网络协议仿真软件的特点和功能,通过综合考虑卫星网络研究的要求和各个仿真软件的功能特点,选用STK(SatelliteTool Kit)和NS(Network Simulation)作为卫星网络协议的仿真软件,并修改扩展了NS的模块,仿真实现了QRAS。 最后对QRAS的性能进行全面评估,在2种星座拓扑结构下对其进行仿真验证,仿真场景包括单层星座、双层星座,其中含有了LEO与MEO不同轨道的卫星,分析比较了在不同仿真场景下,有QoS要求的业务与无Qos要求的业务在空间信息网络中的端到端时延、分组丢失率、端到端抖动与所占带宽等各个指标。通过比较可以看出,本算法在延迟、负载及吞吐量方面都能够很好的满足卫星网络的性能要求,并且对QoS业务提供很好的支持。