浅析卫星通信网路由技术及其模拟

2019-10-21吕慧孙林锋

科学与信息化 2019年9期

吕慧?孙林锋

摘要卫星通信网络慢慢变成了人与人之间联系的重要手段。目前来看，全球各地都致力于发展建设小型统一型卫星通信体系，想要建设通信体系就必须发展卫星通信网路由技术。本文就将分析研究一下当前路由技术发展概况，卫星通信网络技术的基本情况和其主要模拟技术的发展。

关键词卫星通信;路由技术;模拟工具;模拟方法

1卫星网络通信路由技术

1.1 卫星通信网络解析

卫星通信属于高端的通信技术方法，由于它能战胜空间局限性，尤其对那些偏僻的区域或者人员分布不均匀的区域有利。通常情况下，通信卫星属于同步卫星，这种卫星几乎不动，地面天线很轻易追踪到信号，但是可以支撑手持终端的移动卫星通信构成体系中不可能都是稳定的按轨道运行的卫星。卫星通信的技艺变革持续发展，卫星通信体系主要是通信地球站群、空间分系统、监控管理分系统以及跟踪遥测及指令分系统几个部分组成[1]。

1.2 卫星通信网路由技术概述

卫星网路由技术主要是单层卫星网路由技术和多层卫星网路由技术两种，除了具备很多优点以外，还面临很多难题，比如说，卫星上的能源使用的限制多，网络拓扑变换速度迅猛，每个区域的数据处理压力存在很大差异，卫星之间有环路阻碍，空间内障碍物多，所以网络一旦被破坏将难以修复等。

单层卫星通信网路由技术大体上有以下几种：

（1）按照虚拟拓扑进行的路由算法

按照虚拟拓扑进行的路由算法实质上就是将时间划为极小的片段，在不同的时间片内卫星的构造变化可以忽略不计，继而根据卫星的活动规律，开始路由计算工作。由于这类算法通常都提前算定路由表，所以节省了大量的计算时间，这类算法非常适合稳定的卫星系统。但是，这样的路由算法也存在很多的弱点，用很多极小的片段组成的算法会占用大批储蓄空间，而且一旦体系里有一个地方出现无法预测的事故，将很难开展下一步工作。

（2）按照覆盖区域进行的路由算法

按照覆盖区域进行的路由算法顾名思义就是涉及的区域进行按照根据卫星的覆盖域区分，每个区域的逻辑地址都不一样。这种路由算法优势在于运算所需储蓄范围小，根据卫星活动的规律，有超强自我控制力。可是它需要非常规整的拓扑构造，而且需要高水平的计算技能。

（3）按照数据驱动进行的路由算法

这种算法即收集数据前按兵不动，当数据到位后进行变革，上下两个节点的拓扑都要更新。这种算法适合用在工作任务少的时候，应用较方面，但是任务多的时候就不太适合了。

（4）按照虚拟节点进行的路由算法

这种路由算法和鉴于覆盖域的路由算法差不多，把卫星网络凭想象编造成大量节点，再把实际存在的卫星幻化成这些虚拟的节点，进行路由计算。其算法相对其他而言容易一些，前提是需要稳固的网络环境[2]。

而多层卫星网就是运用多层卫星间的卫星链路构成的网络。多层卫星网构成的网络结构多样化，频谱的使用效率高、类型丰富，多层卫星网发展进步是大势所趋。

2卫星通信网的模拟

2.1 模拟的工具

进行卫星通信网的模拟的条件较多，需要的花费也比较多，而且模拟仿真软件通常来说也很大，刚开始接触这类软件，应用难度较大。被应用的次数较多的三种软件就是NS、OPNET和STK，其中OPNET和STK属于商用软件，只有NS不需要花钱开通。尽管NS性能高但它规定了OPNET的应用限度，同时被应用的次数还是最多的。

NS表面是一个面向目标物的网络仿真器，实质属于离散事件的模拟器。其自身有一个虚构的时钟，离散事件带动全部的模拟工作。NS包括仿真事件调度器、网络组件对象库以及网络构建模型库等。用仿真事件调度器来估算时间节点，进一步完成下一个目标任务，实施有关的事件;网络组件利用传递分组来互相沟通联络，且不会浪费模拟时间。通过各个部件的通力合作完成最后的模拟程序[3]。

2.2 介绍使用进行网络模拟的程序

如果NS的拓展工作告一段落，而且所包含NS的组件都符合应用者的条件，那样开展一回模拟的程序有以下几点：

（1）首先撰写底稿。设置好模拟网络拓扑结构模型，同时明确链路的延缓、信道带宽和丢失战略等特质。

（2）创设条款代理项目，包含端设备的固定条款和通信业务量模型的设立。

（3）确定所需业务量模型的参考数值，进一步明确网络上的业务量布局。

（4）确定对象。利用文件记录全部的模拟流程。模拟工作结束之后，使用者能对记录的内容进行深入剖析。

（5）撰写别的辅助程序，制定模拟停止时间，直到底稿完成。

（6）用解释进行之前撰写的底稿，剖析文件内容，获得有效资料。

（7）调动配置拓扑构造和业务量模子，再一次按照步骤进行模拟仿真工作。

NS的程序结构如下图所示。

运用NS等进行仿真技術研究卫星通信网的模拟对卫星网络发展起着非常重要的作用，更多模拟应用技术也在不断发展进步。

参考文献