论文部分内容阅读
随着Internet网络的飞速发展,卫星网络作为现代无线通信网络的重要组成部分,与地面蜂窝网络实现无缝连接,在骨干网和接入网中均扮演着重要角色。卫星通信网正以其覆盖范围广、通信距离长、不受地理条件限制等优点,为不同类型的用户提供着覆盖全球的服务。通信业务量及用户数量的急剧增长,对网络的星上处理及交换技术提出了挑战。多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching,MPLS)技术因具有快速转发、支持服务质量(Quality of Service,QoS)和流量工程等优点,已成为应对网络流量增长的最优备选方案之一,因此,卫星通信网络中的MPLS技术已成为研究热点。本论文结合卫星网络的特点,对MPLS关键技术进行了深入研究。本文在研究卫星网络MPLS技术相关理论的基础上,重点研究了卫星MPLS网络组网体系架构、基于QoS的队列调度算法和基于MPLS流量工程的路由算法。论文的主要研究工作如下:(1)在分析MPLS网络功能的基础上,将卫星MPLS组网体系划分为状态模块、路由计算模块、信令模块和LSP维护模块,并针对数据分组在传输过程中可能出现的标签差错现象,设计了一种基于奇偶校验的标签差错控制机制,有效提高了平均吞吐量。(2)在研究卫星MPLS网络QoS机制的基础上,提出了一种权值自适应调整的加权轮询队列调度算法,该算法以加权轮询调度算法为基础,通过比较当前队列长度与该队列阈值来动态调整队列权值,促进链路带宽资源在不同业务之间的公平分配。研究结果表明该算法与基于队列优先级的调度算法、轮询调度算法和加权轮询调度算法相比,在排队时延方面具有较好性能。(3)以卫星网络MPLS流量工程为基础,提出了一种改进的最小冲突路径算法,采用初始权重和综合权重相结合的方式选取最优路径。初始权重设置为链路剩余带宽、时延及误码率的综合函数,并以此为依据,确定关键路径集,基于该关键路径集求得链路冲突度,最后将初始权重、冲突度及链路利用率综合考虑,设置为链路的综合权重,据此选取最优路径。研究结果表明所提算法能够有效降低请求拒绝率并提高网络吞吐量,有利于实现网络负载均衡和网络资源的合理利用。