卫星通信的QoS分析

卫星通信的QoS分析

一、卫星通信上的QoS分析(论文文献综述)

宋航宇[1](2019)在《卫星异构网络多业务切换技术研究》文中进行了进一步梳理随着全球通信行业的发展,终端用户的业务量需求日益增大,业务种类也越来越多,同时出现了各种高动态终端,这些都对通信技术提出了更高的要求。作为全球通信系统的重要组成部分,卫星通信发展至今,单层的LEO、MEO或GEO卫星网络已经不能满足复杂的通信需求,融合各层卫星的卫星异构网络已经成为未来的发展趋势。由于卫星和移动终端之间相对高速运动,终端用户需要在卫星之间不断切换以获得不间断的通信服务,切换算法的性能将直接影响用户的通话质量。本文在GEO/LEO卫星异构网络场景下,分析总结现有的卫星切换技术,对卫星网络中的切换进行了深入研究,并针对不同的业务类型,设计了不同的切换算法。本文针对非时延敏感业务的服务质量难以保障以及LEO卫星星间负载不均衡问题,在GEO/LEO卫星异构网络中,采用信干噪比作为切换触发指标,并综合考虑带宽、传输代价、卫星负载状况等多种网络属性,提出了基于负载均衡和QoS(Quality of Service)保证的切换判决算法。该算法兼顾全球的业务量分布,设置区域业务量动态映射因子,有效调整卫星负载状况在切换决策中的占比,提升卫星资源利用率。为了对本文的算法性能进行仿真,搭建了分时隙的卫星异构网络无线资源管理仿真平台,并与基于信号强度的切换判决算法以及多属性切换判决算法对比,验证了本文算法可以有效提升系统吞吐量、切换阻塞率以及网络负载均衡度等性能。本文针对移动终端高速运动引起的时延敏感业务切换失败率高的问题,通过分析终端运动特性构建终端运动模型并结合卫星星历信息,提出了速度感知的基于时间演进图(Time Evolving Graph,TEG)的切换预测算法。根据卫星对终端覆盖情况生成有向图,将星间切换建模为有向图最短路径问题,针对不同的切换策略可以设置不同的权重,并根据卫星负载情况和终端的位置坐标更新子图。仿真结果表明,本文的算法可以适用于各种运动速度的终端,可以更好地适应网络负载的变化,并且对于高速运动终端具有更高的预测准确性。

王睿[2](2019)在《基于智能优化算法的海事异构通信网络资源分配研究》文中进行了进一步梳理随着海上通信网络技术的高速发展,各类业务需求的增加,下一阶段的海事通信技术和网络架构的设计和研发已成为学界与业界的核心焦点。传统的海事通信网络是基于VHF,MF,HF等技术的船舶通信,海事卫星通信和远程船对船,船对岸通信,然而随着多种无线网络接入技术在海上的发展和应用,现今通信系统已经面临技术参数的瓶颈,和多种接入技术,多种网络控制和管理机制不同等多种因素的限制,如何高效的利用和整合海上通信网络的资源是现今研究的热点。当前的海上无线通信网络与技术呈现出多种海事网络协同通信,并整合化、泛在化的演变与发展趋势。利用海上现有的多类型无线通信网络通过协同和融合实现可行的异构网络体系架构,使异构网络补充满足需求的海事移动通信服务,实现中心控制网络的统一管理,以便全面发挥他们各自的优势和特点,避免海上因网络不能融合形成的信息孤岛。基于海事网络种类多元化的情况,海事异构网络架构下,无线资源分配中涉及的一个核心问题是智能的网络选择技术。海上网络的选择无论从网络供应还是用户体验角度分析,都要全局考虑网络的多种因素,如链路传输速率,网络带宽,数据延迟和成本等。海上不同的无线通信网络中这些因素不同甚至相差很大,如何根据船舶所处环境合理的选择接入网是一个急需解决的问题。本文采用一种多属性综合决策方法来解决网络选择的问题。该方法是一种结合了粗糙集与层次分析法的综合主客观决策的算法,粗糙集理论被用作客观决策方法,层次分析法来做主观决策,由综合决策的理念融合主客观决策方法,使结果既趋向主观决策,又在客观数据走向之下。由于该算法不仅把网络的客观属性放在考量范围内,还兼顾了用户主观习惯与业务需求,因此避免海上通信用户依赖个人偏好选择网络性能较差的通信方式。本文主要解决的问题是多个网络覆盖同一区域如何选择接入网的问题,并在选择后对网络中的数据传输模型进行仿真,针对不同的多属性决策方法进行对比。但是,虽然异构网络服务质量得到了优化,但网络资源分配还面临着如何让每个异构网络的使用者获得响应时间满意度的挑战。在异构网络覆盖的同一区域存在的多个节点选择同一网络时,节点发送数据分组的先后顺序造成了资源分配不均现象。要对一个网络性能进行优化,在一定程度上使整体的响应时间变小非常必要,因此本文在随后的章节中针对提出的海事通信异构网络架构,定义了一种衡量满意度的标准,这是之前未被提出过的,在海事通信业务日渐繁杂的情况下,能够更加全面、有效地评估各种资源优化方案的满意度,并基于该标准提出了响应时间满意度算法并进行了仿真。

张键[3](2019)在《海上宽带无线自组网MAC协议设计与实现》文中进行了进一步梳理随着我国海洋事业的快速发展,海上宽带通信在民用通信、军用通信、海上应急通信等方面显得越来越重要。而传统的海上通信已不能满足当前海上通信业务的需求,此外海上信道资源有限,如何合理的分配信道资源是当前海上宽带通信需要解决的问题。媒体接入控制(Media Access Control,MAC)协议是用来决定传输节点如何正确分配有限信道资源的机制,目前基于无线自组网的MAC协议有很多,但是考虑到海上通信环境的复杂性,设计一种能应用于海上宽带无线自组网的MAC协议,满足不同海上通信业务的需求具有重要现实意义。本文首先研究并分析了目前海上宽带通信网使用的网络架构和发展现状,研究了无线自组网常用的媒体接入控制协议,通过使用NS2(Network Simulator version 2)仿真软件对常用的MAC协议进行性能仿真。通过详细的对比分析,选择IEEE 802.11 MAC协议作为实现海上宽带无线通信网MAC协议的基础。将MAC协议按照功能分成多个核心模块分别进行设计。在Linux操作系统下采用符合POSIX的多线程编程技术,编写了帧发送、帧接收、冲突退避、信道状态检测等媒体接入控制协议的核心功能模块,以及缓存管理和协议接口等程序,实现了完整的海上宽带自组网媒体接入控制协议。在此基础上,利用无线自组网通信节点,构建了海上宽带自组网实验系统,通过设计不同的网络拓扑结构对所设计的媒体接入控制协议进行了实验研究,验证了在单跳网络环境和多跳网络环境下的媒体接入控制协议性能。通过实验,得到了媒体接入控制协议的投递率、吞吐量等基本性能指标,验证了协议的传输稳定性以及在分布式结构下的多跳传输性能,实验结果表明设计的MAC协议可以满足海上宽带通信网中多媒体数据传输的需要。

阎凯[4](2014)在《双层卫星网络星座设计及用户接入算法研究》文中提出混合卫星网络是为了弥补单层卫星网络的缺点而产生的,它综合了各单层卫星网络的优点,形成优势互补,为用户提供更好的服务质量。混合卫星网络的形式有很多,其共同点是都包含有多颗卫星,多颗卫星对地面的覆盖使得卫星接入算法对混合卫星网络的性能起到关键性的作用。不同的卫星接入算法对卫星的服务质量的影响各不相同,因此如何设计更好的混合卫星网络和卫星接入算法是目前研究的重点。本文根据对混合卫星网络特点的分析,设计了5GEO+66LEO的双层卫星网络并提出了多QoS约束的卫星接入算法,具体内容如下:首先,本文对混合卫星网络的结构和卫星接入算法的研究现状进行分析,在此基础上比较了各种卫星网络的优缺点,总结了单层卫星网络的缺点,并探讨混合卫星网络的优点。同时对已有的混合卫星网络进行简单的介绍,对混合卫星网络的拓扑结构进行分析。接下来,结合仿真结果,本文深入地分析和研究了典型卫星接入算法的性能。其次,在分析了GEO、MEO、LEO和HEO卫星网络各自的特点之后,综合其性能的好坏和设计实现的难易程度,本文设计并提出了5GEO+66LEO的双层卫星网络,该双层卫星网络中GEO和LEO卫星网络互相弥补了对方的不足之处,再加上GEO卫星技术成熟,LEO卫星实现容易,使得该双层卫星网络具有很高的可实现性。同时,使用STK搭建了该双层卫星网络模型,并对其可见性、覆盖特性和星间链路特性进行分析。最后,本文深入地分析和比较了典型的卫星接入算法,并在此基础上提出了多QoS约束的卫星选择算法。典型的卫星接入算法是从卫星的角度出发,通过分析卫星对用户的覆盖时间、用户到卫星的距离和卫星网络负载三个方面性能的好坏,选择合适的卫星进行接入。而本文提出的算法主要考虑用户的要求和卫星所提供的服务之间的差异度,选择差异度最小的卫星进行接入。接下来通过仿真分析,验证了该算法的正确性,同时将该算法和典型的卫星接入算法进行比较,证明了本文算法可以降低呼叫阻塞率、切换失败概率和强制中断概率,同时使网络平均负载维持较高的水平,实现网络接入性能的提高。

毛腾跃[5](2013)在《双层IP卫星网络QoS保障研究》文中指出在IP卫星网络通信中多媒体业务日益增多的背景下,要求卫星网络传输具有高可靠性,对移动终端具有全球覆盖性,具有高质量的接入服务并提供有效的QoS保障。在地面Internet中,QoS问题一直没有得到很好地解决,卫星网络不仅要面对地面Internet原有的QoS问题,还要面对在卫星网络环境下的一系列问题,如卫星高速运动及拓扑结构动态变化中的路由问题、高信道误码率和高传输距离中的传输协议、星际链路和星地链路频繁切换中的的移动性管理技术等都对保障卫星IP卫星网络服务质量具有直接影响。QoS包括带宽、时延及时延抖动和吞吐量等量化的QoS指标。针对各项QoS指标需求,本文从LEO/MEO双层卫星网络的设计目标出发,设计并优化双层卫星网络的结构,并在此基础上展开路由算法和传输算法的研究,使之匹配和适应不同的业务需求,从而实现QoS保障的目标。第一,设计了稳定、健壮的LEO/MEO双层网络体系架构。双层网络体系结构以Kimura的DLSC模型为代表,但DLSC模型过度地依赖冗余连接来增加网络稳定性,使卫星网络系统复杂性过高。在DLSC模型局限性的基础上,本文设计的LEO/MEO双层网络体系结构采用骨干网/接入网模型和“适度连接”星间链路保证网络的稳定性,同时利用组管理规则和时隙划分策略降低卫星网络的复杂度。第二,设计了支持QoS保障的LEO/MEO双层网络结构。基于稳定和健壮的LEO/MEO双层网络体系结构下,结合覆盖率和、带宽、时延、时延抖动、丢失率、吞吐量等QoS指标,从星座设计和星间链路设计等方面设计双层网络。星座设计综合考虑星座类型、轨道高度、轨道倾角、轨道平面数量、每一轨道平面拥有的卫星数等参数,星间链路设计综合考虑LEO层内链路设计、MEO层内链路设计及LEO/MEO层间链路设计,从QoS保障角度,网络设计满足QoS路由和QoS传输的需要。第三,设计了综合权衡多QoS保障的路由策略。首先基于LEO.MEO在时延和带宽上、在时间和位置上对业务要求的不对称性,设计了QoS耗费综合加权模型,模型综合权衡时延和带宽QoS耗费信息;提出一种QoS耗费收集与计算分离的算法,简化路由的计算,减小路由计算的收敛时间;分析了时隙切换、卫星失效和链路拥塞三种情况下的路由重新计算策略,并针对不同情况下的路由重新计算策略,提出了抖动优化算法和骨干网优先传输算法等优化方案。综合权衡多QoS保障的路由策略综合考虑QoS保障需求,权衡时延和时延抖动、带宽等QoS指标,以满足不对称流量情况下的QoS路由的需要。第四,提出了基于多QOS指标保障的TCPQ传输改进算法。地面的TCP协议卫星不能直接应用于高传输时延、高误码率的卫星网络,而拥塞控制是TCP协议中最核心的机制,直接影响到QoS传输的整体性能。TCPQ设计了加速启动算法、非线性拥塞避免算法和自适应门限差错判别算法,从吞吐量、带宽利用率、误码率等指标上保障QoS的传输的要求。

丁皓[6](2012)在《兼顾应急服务的卫星网络服务质量保障机制研究》文中研究说明近年来,卫星网络以其通信距离远、覆盖范围广、安全可靠性高、通信系统容量大、不受地面基础设施贫乏的约束和地面局部地区自然灾害的影响等区别于地面网络的显着特点而得到广泛应用,目前已成为现代化通信不可取代的重要方式之一。在高速网络技术和多媒体技术飞速发展、通信服务业务类型日益多样化的今天,如何有效地保障卫星网络的服务质量,已成为卫星网络领域一个炙手可热的研究热点。本文研究认为,由于卫星网络带宽资源有限,故根据不同应用的特性区分为其提供区分服务,有利于提高卫星网络的服务质量保障。由此,针对现有的卫星网络服务质量保障机制在为日常服务业务提供服务质量保障的同时,无法有效支持应急服务业务服务质量保障的问题,本文提出了一种兼顾应急服务的卫星网络服务质量保障机制,该机制由一种兼顾应急服务的卫星网络队列调度机制和一种面向服务满意度的数据流接纳控制决策机制两部分组成。本文的主要工作如下:首先,本文具体分析了卫星网络上几种不同典型业务数据流的实时特性及其服务质量保障需求,将卫星网络上的主要业务进行了分类,并赋予它们不同的优先级,以便提供区分服务。其次,本文针对传统的卫星网络队列调度机制在支持日常服务业务调度的同时,无法有效兼顾应急服务业务服务质量保障的问题,设计并实现了一种兼顾应急服务的卫星网络队列调度机制。该队列调度机制可有效满足支持日常服务和兼顾应急服务的需求,并可提高网络资源利用率。再次,本文在上述兼顾应急服务的卫星网络队列调度机制的背景下,考虑到当应急服务业务从不存在到存在的变化瞬间,应急服务业务队列回收其基本带宽资源,这样商务客户业务队列所占用的实际带宽就会突然有较大幅度的降低,导致不足以同时为原有数量的数据流继续提供良好的通信支持,在此基础上,基于应用服务满意度和中断服务不满意度的概念,设计并实现了一种面向服务满意度的数据流接纳控制决策机制。该决策机制给出了在无数据流中断模式下的最优求解算法和有数据流中断模式下的近似最优求解算法。最后,本文通过仿真实验,对兼顾应急服务的卫星网络队列调度机制和面向服务满意度的数据流接纳控制决策机制的性能进行了测试。实验结果分别验证了二者在带宽保障和带宽共享性能上的有效性以及在解决接纳控制决策优化问题上的优越性。

刘学武[7](2012)在《激光微波混合卫星通信网络QoS路由技术研究》文中研究指明卫星网络具有全球覆盖、链路带宽高、频率可复用等特点,可以有效缓解地面网络的拥塞,并且能够提供全球移动接入服务。激光微波混合卫星通信网络对不同轨道上的卫星进行了综合利用,建立多层卫星网络,实现激光通信与微波通信之间的互通互联。路由协议是激光微波混合卫星通信网络研究中的关键技术之一,是实现卫星网络高效、可靠信息传输的基础。本文通过对星间与星地链路、轨道参数和拓扑的研究,设计了一种适合我国空间网络的双层卫星网络星座方案,评估该方案的覆盖性能,定义其各层功能及协议,并简述了激光微波混合通信的一种互联互通方式。本文重点研究了多约束QOS的路由问题。在分析了卫星多约束QoS路由的背景及其实现可行性的基础上,设计了时延和链路利用率两个参数的目标函数,给出了多约束QoS路由表的计算方法,构造出一种多约束QOS路由方案。最后利用OPNET仿真工具,编程对所提方案进行了性能评估,验证了所提算法的有效性。

高梓贺[8](2011)在《基于多Agent系统的LEO卫星网络路由算法研究》文中研究说明下一代互联网的发展趋势是融合空天地一体化的综合信息网络,而卫星网络则是其中非常重要的组成部分。低轨卫星网络因其空间损耗小,传输时延低等特点,逐渐成为了当前的研究热点。想要实现卫星网络信息的高效性传输,首先需要面对的就是路由问题。在具有星间链路的LEO卫星网络中,设计和实现最优的路由算法是非常重要的研究内容。传统的LEO卫星网络路由算法通过离散化处理,将动态的卫星网络拓扑转化为一系列静态拓扑,将地面已有成熟路由算法进行移植达到路由的目的。这种方法考虑到了卫星网络对于已有技术的继承,但其适应性差的特点也同样在研究中暴露出来。因此国内外的学者转而将研究的重点转向自适应路由,由于LEO网络的切换影响及优化目标的多样性,很多研究成果难以体系化及相互比较。本文针对这些问题,对LEO卫星网络的路由问题进行了深入且详细的分析,结合多Agent系统从不同的角度对该问题进行了研究,并得到了一些具有积极意义和参考价值的方法和结论。总体来说,本文主要研究了如下几个问题:第一,现有的LEO卫星网络自适应路由算法往往采用贪婪机制,这与网络性能最优化是相悖的,而基于智能的路由算法不具有统一的理论,难以形成体系化的结构。本文从多Agent系统的角度出发,对基于智能的LEO卫星网络最优路由算法进行了研究,设计了算法的组成元素,改进了算法的主要流程,并对算法的特征和优点进行了阐述,为后文的研究打下了坚实的基础。第二,目前LEO卫星网络往往采用单路径路由算法,当卫星网络拓扑发生变化时,算法需要面对因星间链路频繁断裂和恢复而造成的重路由问题。与单路径路由算法相比,多路径路由具有更好的容错性能和提供更多的聚合带宽,更加适合全球覆盖且网络拓扑频繁变化的LEO卫星系统。本文提出的基于多Agent系统的多路径路由算法,采用前向Agent探索网络,反向Agent更新路径消息;节点Agent利用黑板实现了Agent之间的直接交流,加快了算法的收敛速度;单路径探索、多路径更新的方式使得算法能够快速跟踪LEO卫星网络的拓扑变化。第三,针对LEO卫星网络负载均衡路由算法不够完善的问题,提出了一种具有流量预测的负载均衡路由算法。对于全球覆盖或卫星星下点地区业务突变的LEO卫星系统,网络的动态性不仅体现在拓扑的变化,同样也体现在业务流量的动态变化。本文提出的负载均衡路由算法通过径向基神经网络对网格化后的地表业务进行预测并获得修正因子,预测Agent利用修正因子指导星上的路由策略,通过动态的调整卫星之间的传输数据,有效的克服了因LEO卫星网络业务分布不均衡带来的路由影响。第四,对于支持多业务、多需求混合业务的LEO卫星网络而言,传统的精确路由算法往往无法在有效时间内获得网络最优解。这是因为具有多个约束条件的QoS路由问题是NPC类问题,求解时间会随着网络规模的扩大而爆炸式增长。针对这个问题,本文提出了基于多Agent系统的QoS路由算法,将QoS路由问题划分为路径建立、路径维持和探索、断路恢复和卫星切换管理等几个子任务,并分配给不同的智能Agent完成。算法不仅能够获得保障业务QoS的多条路径,而且具有较低的复杂度,通过简单的扩展,就能满足对不同QoS指标的支持。

吴畏[9](2011)在《异构无线网络关键技术研究》文中进行了进一步梳理未来的无线通信网络规模大、构成复杂、覆盖广,业务种类及服务质量要求多样,因此为了不同客户的异构化、个性化的通信需要,未来无线通信网络的网络特征与网络结构、各类网络协议及其设计方法、以及物理层技术呈现异构化倾向。异构化网络已经成为未来的无线通信网络研究工作中必须面对的问题。异构无线网络能够充分利用现有不同无线网络之间的特性互补效能,为不同的用户提供较好的接入服务,从而让用户享受到更便捷的网络通信服务,对它的研究具有重大的学术意义和应用前景。异构无线网络的实现是一个相当复杂的系统工程。它需要各类接入网络系统,在各用户平台、网络系统之间实现协作通信和无缝对接,最终形成一个自适应、高度自治的网络,具有良好的自组织性、可伸缩性和重构性。与传统网络存在较大差异,因此传统成熟的网络技术不能直接运用于异构无线网络。论文首先详细分析了现有安全路由、QoS映射技术、以及安全认证技术的研究现状和不足,总结出其在异构无线网络中所面临的挑战,然后针对这些挑战提出了相应的算法及方案,并通过大量的仿真实验进行了验证。本文主要取得如下研究成果:(1)针对异构无线网络中存在的主要安全问题,提出了基于虚拟子网与物理子网相结合的节点信誉路由技术。根据拓扑结构划分物理子网,采用直接评价与间接评价相结合的方法对节点进行信誉评价,将节点按照不同的信誉区间划分成多个虚拟子网,且不同的虚拟子网代表了不同的安全性与服务质量。同一虚拟子网内的节点按照链路质量进行路由选择。最后通过对恶意节点与自私节点的实验表明,该模型能够有效地隔离恶意节点并选择最优路由来避免自私节点。(2)针对异构无线网络中的QOS映射问题,提出了一种新的QoS映射模型,该模型由核心网QoS代理服务器(CQA)和接入网QoS代理服务器(AQA)来进行实施。该模型主要由局部QOS信息收集与汇总、全局QoS信息注册,在CQA节点上创建QoS静态映射模式,CQA与各AQA共享全局QoS的模式,各AQA节点上根据当前数据包请求创建QOS动态映射模式四部分组成。为解决了目前无线异构网络中链路通信资源差异大,通信质量变化快等现象提出了一种解决方法与实现机制,通过Z语言进行了形式描述,并通过Objective-Z形式化工具进行了形式化证明。最后在OPNet仿真平台上建立了仿真场景,并进行了相关验证,结果表明该模型能有效解决QoS的映射问题。(3)针对异构无线网络中分布式安全认证问题,提出了一种基于单向HASH函数和LaGrange插值多项式组的(t,n)门限方案的随机密钥预共享安全引导模型,分为基于单向HASH函数和LaGrange插值多项式组的密钥预共享安全引导过程以及基于门限数字签名的密钥安全恢复协议的安全引导过程两部分。该模型由于采用了单向HASH函数,使得每个密钥分片的子密钥不会被公开,同时在密钥恢复协议的安全引导过程中引入了门限数字签名机制,可以有效防止和检测在密钥恢复或重组过程中的欺骗行为以及DoS攻击。实验中本文从模型的计算复杂度、引导过程的安全性、安全引导成功的性能、节点被俘后的网络恢复能力、网络对各种路由攻击的抵抗力以及支持的网络规模等方面进行了评价,结果表明该模型有较好的安全性。本文的研究工作对异构无线网络中,安全路由、QoS映射以及分布式身份认证所面临的主要挑战进行了分析,分别提出了相应的解决方案,有一定的理论意义和实际应用前景。

兰洪光,黄玉芬,依那,吴建军[10](2011)在《IMS技术及其在卫星通信上的适应性研究》文中提出一、引言为了满足未来PSTN、PLMN、Internet等多种异构网络的融合,以及提供开放的网络架构来提供丰富多彩的多媒体业务,3GPP(Third Generation Partnership project)在R5中提出了IP多媒体子系统结构(IP Multimedia Subsystem,IMS),IMS以其灵活、开放的特点成为实现固网与移动网融合的关键技术。IMS在R6、R7和R8等后续版本中得到进一步发展和完善。3GPP重要负责规范IMS的网络核心,制定的规范包括框架结构、

二、卫星通信上的QoS分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、卫星通信上的QoS分析(论文提纲范文)

(1)卫星异构网络多业务切换技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 卫星通信系统研究现状
        1.2.2 卫星通信系统切换技术研究现状
    1.3 论文的主要工作与结构安排
        1.3.1 论文主要工作
        1.3.2 论文结构安排
第二章 卫星异构网络构型及业务类型
    2.1 引言
    2.2 卫星异构网络结构
        2.2.1 星座构型
        2.2.2 卫星星座特性分析
    2.3 卫星网络多业务分类及QoS要求
        2.3.1 卫星网络中业务类型
        2.3.2 不同业务类型的QoS要求
    2.4 本章小结
第三章 负载均衡和QoS保证的卫星异构网络切换判决算法
    3.1 引言
    3.2 GEO/LEO卫星异构网络切换场景模型
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 卫星异构网络切换过程
    3.3 参数自适应的基于SINR的切换判决算法
        3.3.1 GEO/LEO卫星异构网络多属性切换判决模型
        3.3.2 卫星网络属性集构建
        3.3.3 参数自适应的切换判决函数
        3.3.4 算法流程
    3.4 仿真平台设计及仿真结果分析
        3.4.1 仿真平台设计
        3.4.2 仿真参数设置
        3.4.3 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 速度感知的基于时间演进图的LEO星间切换预测算法
    4.1 引言
    4.2 LEO星间切换研究场景及终端运动模型
        4.2.1 LEO卫星通信场景
        4.2.2 终端运动模型
    4.3 速度感知的基于时间演进图的切换预测算法
        4.3.1 LEO卫星对运动终端覆盖时长计算
        4.3.2 基于时间演进图的星间切换预测建模
        4.3.3 连接弧权重及更新时长
        4.3.4 基于时间演进图的切换算法流程及实现
    4.4 仿真结果与分析
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者攻读学位期间科研项目目录

(2)基于智能优化算法的海事异构通信网络资源分配研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 海事通信网络研究现状
        1.2.2 异构网络融合技术与网络选择算法研究现状
        1.2.3 多属性决策算法研究现状
        1.2.4 通信资源分配调度算法研究现状
    1.3 本文研究的主要内容及安排
    1.4 本章小节
2 海事宽带通信异构网概述
    2.1 异构网络概述
        2.1.1 异构网络模型
        2.1.2 异构网络的异构性
        2.1.3 通信网络的协同性
        2.1.4 异构网络在网络层面的融合性
        2.1.5 异构网络中协同无线资源管理技术
    2.2 海事通信系统中的异构网络和多属性决策
        2.2.1 海事宽带通信中各种网络的优缺点
        2.2.2 新型网络与海事通信网络的结合
        2.2.3 海事宽带通信系统的异构网络结构
    2.3 多属性决策
        2.3.1 多属性决策概述
        2.3.2 多属性决策基本概念、基本要素及数学描述
    2.4 本章小结
3 海事异构通信网的资源调度算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 异构网络资源管理模型
        3.2.2 海事异构网络资源管理模型
    3.3 目标函数
    3.4 算法提出
        3.4.1 层次分析法结构过程
        3.4.2 粗糙集理论及定义
        3.4.3 基于粗糙集和层次分析法的网络选择方法
        3.4.4 综合评判矩阵的构造
    3.5 改进的禁忌搜索算法
    3.6 仿真案例和性能分析
    3.7 本章小结
4 异构网络下多船数据传输响应时间满意度算法
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 多船通信场景
        4.2.2 网络资源处理缓冲区
    4.3 目标函数
    4.4 算法实现
    4.5 性能分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 未来的展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(3)海上宽带无线自组网MAC协议设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 海上通信网研究现状
        1.2.2 无线自组网媒体接入控制协议研究现状
    1.3 本文研究内容与安排
2 无线自组网的MAC协议
    2.1 基于竞争的MAC协议
        2.1.1 ALOHA协议
        2.1.2 CSMA协议
        2.1.3 IEEE 802.11 MAC协议
    2.2 MAC协议性能分析
        2.2.1 ALOHA协议性能分析
        2.2.2 CSMA协议性能分析
        2.2.3 IEEE 802.11 MAC协议性能分析
        2.2.4 MAC协议的性能仿真
    2.3 IEEE 802.11 MAC协议研究现状
    2.4 本章小结
3 海上宽带无线自组网MAC协议设计
    3.1 硬件平台介绍
        3.1.1 船载海上无线自组网通信节点介绍
        3.1.2 射频部分介绍
        3.1.3 物理层参数设置
        3.1.4 节点工作流程
    3.2 软件环境搭建
        3.2.1 编译环境搭建
        3.2.2 辅助开发工具
    3.3 MAC协议软件设计
        3.3.1 多线程设计
        3.3.2 控制帧格式
        3.3.3 数据帧格式
        3.3.4 数据缓冲区设计
        3.3.5 网络层接口设计
        3.3.6 信道接入机制
        3.3.7 以太网接口设计
    3.4 MAC协议工作流程
    3.5 本章小结
4 实验与验证
    4.1 实验配置
    4.2 MAC协议功能验证实验
        4.2.1 点对点数据传输验证
        4.2.2 多跳节点数据传输验证
        4.2.3 竞争性能验证
    4.3 实验结论及分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(4)双层卫星网络星座设计及用户接入算法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 混合卫星网络国内外研究现状及分析
        1.2.2 卫星接入算法国内外研究现状及分析
    1.3 本文主要研究内容
第2章 混合卫星网络拓扑结构与典型接入算法研究
    2.1 引言
    2.2 混合卫星网络优势分析
        2.2.1 单层卫星网络存在的问题
        2.2.2 混合卫星网络的优势
    2.3 典型混合卫星网络介绍
    2.4 混合卫星网络拓扑结构分析
        2.4.1 树形拓扑结构
        2.4.2 星型拓扑结构
        2.4.3 环形拓扑结构
        2.4.4 网状拓扑结构
    2.5 混合卫星网络典型接入算法分析
        2.5.1 混合卫星网络典型接入算法
        2.5.2 典型接入算法仿真分析
    2.6 本章小结
第3章 5GEO+66LEO 的混合卫星网络星座设计
    3.1 引言
    3.2 基于 GEO 卫星和 LEO 卫星的双层卫星网络优点
    3.3 5GEO+66LEO 混合卫星网络星座设计
        3.3.1 STK 简介
        3.3.2 5GEO+66LEO 双层卫星网络参数及星座设计
    3.4 5GEO+66LEO 双层卫星网络性能分析
        3.4.1 5GEO+66LEO 双层卫星网络间可见性能分析
        3.4.2 5GEO+66LEO 双层卫星网络覆盖性能分析
        3.4.3 5GEO+66LEO 双层卫星网络链路特性分析
    3.5 本章小结
第4章 多 QoS 约束的双层卫星网络接入选择算法
    4.1 引言
    4.2 多 QoS 约束的双层卫星网络接入场景设定
        4.2.1 卫星和系统模型设定
        4.2.2 业务参数设定
    4.3 多 QoS 约束的双层卫星网络接入算法设计
        4.3.1 卫星发现方法
        4.3.2 多 QoS 约束的双层卫星网络接入算法设计
    4.4 多 QoS 约束的双层卫星网络接入算法性能分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(5)双层IP卫星网络QoS保障研究(论文提纲范文)

博士生自认为的论文创新点
中文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 本文的研究内容
    1.3 本文的组织结构
2 IP卫星网络QoS保障研究现状
    2.1 IP卫星网络QoS保障分析
        2.1.1 IP卫星网络QoS保障需求分析
        2.1.2 IP卫星网络QoS保障研究方向
    2.2 IP卫星网络体系结构研究与发展现状
        2.2.1 单层星座组网研究与发展现状
        2.2.2 多层星座组网研究与发展现状
        2.2.3 IP卫星网络试验进展
    2.3 IP卫星网络QoS路由保障研究现状
        2.3.1 基于星座周期的路由
        2.3.2 基于链路切换的路由
        2.3.3 基于路径优化的路由
        2.3.4 基于负载均衡的路由
        2.3.5 基于多层网络结构的路由
        2.3.6 组播路由
        2.3.7 路由研究现状小结
    2.4 IP卫星网络QoS传输保障研究现状
        2.4.1 TCP协议的改进
        2.4.2 性能增强代理
        2.4.3 专门协议设计
        2.4.4 跨层设计
        2.4.5 传输研究现状小结
    2.5 本章小结
3 LEO/MEO双层卫星网络研究
    3.1 LEO/MEO双层卫星网络的优势
    3.2 LEO/MEO网络架构
        3.2.1 骨干网/接入网模型
        3.2.2 星间链路“适度连接”思想
        3.2.3 组管理规则
        3.2.4 时隙划分策略
    3.3 星座设计分析
        3.3.1 轨道类型分析
        3.3.2 轨道高度分析
        3.3.3 星座类型分析
        3.3.4 轨道倾角分析
        3.3.5 卫星数量及轨道平面分析
    3.4 QoS路由分析
        3.4.1 卫星网络路由类型分析
        3.4.2 卫星网络QoS路由问题分析
    3.5 QoS传输分析
        3.5.1 卫星链路对TCP性能影响分析
        3.5.2 卫星网络QoS传输问题分析
    3.6 研究方法
        3.6.1 STK仿真平台
        3.6.2 NS2仿真平台
        3.6.3 仿真设计方法
    3.7 本章小结
4 LEO/MEO双层网络结构设计
    4.1 星座设计
        4.1.1 LEO星座轨道高度及倾角设计
        4.1.2 MEO星座轨道高度及倾角设计
        4.1.3 卫星数量及轨道平面数量设计
    4.2 星间链路设计
        4.2.1 LEO层内链路设计
        4.2.2 MEO层内链路设计
        4.2.3 LEO/MEO层间链路设计
        4.2.4 用户/LEO链路设计
    4.3 性能分析
        4.3.1 LEO/MEO同层时延分析
        4.3.2 LEO与MEO层间时延分析
        4.3.3 系统端到端时延分析
    4.4 本章小结
5 LEO/MEO双层卫星网络QoS路由研究
    5.1 引言
    5.2 QoS综合加权耗费模型
        5.2.1 定义
        5.2.2 模型描述
        5.2.3 链路代价设计
        5.2.4 加权系数设计
        5.2.5 模型性能分析
    5.3 基于QoS耗费收集与计算分离算法设计
        5.3.1 QoS耗费收集与计算分离策略
        5.3.2 算法性能分析
    5.4 基于QoS的路由重计算算法设计
        5.4.1 路由重新计算策略
        5.4.2 抖动优化算法设计
        5.4.3 骨干网优先传输算法设计
        5.4.4 QoS路由重计算算法性能分析
    5.5 本章小结
6 LEO/MEO双层卫星网络QoS传输研究
    6.1 TCP拥塞控制机制分析
        6.1.1 慢启动和拥塞避免算法分析
        6.1.2 快速重传和快速恢复算法分析
        6.1.3 几种拥塞控制算法分析
    6.2 基于多QoS指标保障的传输算法
        6.2.1 加速启动算法
        6.2.2 非线性拥塞避免算法
        6.2.3 自适应门限差错判别算法
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 本文研究总结
    7.2 后续研究工作展望
参考文献
攻博期间科研情况
    1.学术论文
    2.科研项目
致谢

(6)兼顾应急服务的卫星网络服务质量保障机制研究(论文提纲范文)

表目录
图目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外研究概况
    1.3 课题主要研究工作
    1.4 本文组织结构
第二章 相关研究
    2.1 卫星网络概述
        2.1.1 卫星网络的组成
        2.1.2 卫星网络的特点
    2.2 典型 QoS 模型
        2.2.1 综合服务模型(IntServ/RSVP)
        2.2.2 区分服务模型(DiffServ)
    2.3 典型 QoS 保障技术
    2.4 本章小结
第三章 兼顾应急服务的卫星网络队列调度机制
    3.1 典型队列调度算法
    3.2 卫星网络业务 QoS 需求分析
        3.2.1 卫星网络业务分类
        3.2.2 QoS 需求分析
    3.3 兼顾应急服务的队列调度机制
        3.3.1 高优先级调度模块
        3.3.2 带宽保障调度模块
    3.4 本章小结
第四章 面向服务满意度的数据流接纳控制决策机制
    4.1 问题引出
    4.2 数据流接纳控制决策问题
        4.2.1 服务满意度分析
        4.2.2 接纳控制决策优化问题
    4.3 接纳控制决策算法
        4.3.1 问题分析
        4.3.2 数据流带宽调整 FBA 算法
        4.3.3 数据流中断选择 FIC 算法
        4.3.4 接纳控制决策 ABS 算法
    4.4 本章小结
第五章 卫星网络服务质量保障机制性能测试与分析
    5.1 仿真实验网络拓扑搭建
    5.2 兼顾应急服务的队列调度机制测试结果及分析
        5.2.1 带宽保障性能测试结果及分析
        5.2.2 带宽共享性能测试结果及分析
    5.3 面向服务满意度的数据流接纳控制决策机制测试结果及分析
        5.3.1 参数设定和评价指标
        5.3.2 仿真实验
    5.4 本章小结
结束语
工作总结
工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(7)激光微波混合卫星通信网络QoS路由技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 卫星通信概述
    1.2 卫星网络路由算法研究现状
    1.3 研究背景及意义
    1.4 本文研究内容及章节安排
第二章 卫星网络QoS路由算法概述
    2.1 路由算法概述
    2.2 QoS度量参数和QoS路由
    2.3 主要卫星网络QoS路由算法
    2.4 卫星网络QoS路由面临的主要问题
第三章 星座架构及网络体系结构设计
    3.1 卫星轨道类型概述
    3.2 卫星星座及轨道参数
        3.2.1 星形星座轨道
        3.2.2 GEO星座覆盖性能
    3.3 GEO/LEO卫星网络星座设计
    3.4 GEO/LEO卫星网络星际链路
    3.5 GEO/LEO卫星网络各层功能及协议
第四章 多约束QoS路由方案设计
    4.1 多约束QoS路由技术可行性分析
    4.2 多约束QoS路由总体方案
    4.3 多约束QoS路由方案的数学模型
        4.3.1 建立数学模型
        4.3.2 构建目标函数
    4.4 路由算法及流程图
    4.5 算法开销与复杂性分析
第五章 多约束QoS路由方案性能仿真及分析
    5.1 OPNET仿真工具及环境概述
    5.2 仿真参数及程序流程
    5.3 仿真结果及分析
结束语
致谢
参考文献
作者在读期间研究成果

(8)基于多Agent系统的LEO卫星网络路由算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 课题的来源及背景
        1.1.2 课题研究的目的和意义
    1.2 国内外发展及研究现状
        1.2.1 低轨移动卫星系统的发展
        1.2.2 低轨卫星网络路由的研究现状
        1.2.3 多Agent系统的研究现状
        1.2.4 存在的问题及改进目标
    1.3 学位论文主要研究内容
第2章 多 Agent 系统和网络路由
    2.1 引言
    2.2 路由问题
        2.2.1 路由的定义和特点
        2.2.2 路由的分类
    2.3 最短路径路由算法
        2.3.1 距离矢量路由算法
        2.3.2 链路状态路由算法
    2.4 最优路由算法
        2.4.1 最优路由的数学模型
        2.4.2 局部最优和全局最优
        2.4.3 计算复杂度
        2.4.4 最优化问题分类
    2.5 人工智能路由算法
        2.5.1 启发式算法
        2.5.2 元启发式算法
        2.5.3 元启发式算法的优化模式
    2.6 多Agent系统
        2.6.1 多Agent系统的特征和协作策略
        2.6.2 多Agent系统的体系结构
    2.7 基于多Agent系统的路由
        2.7.1 前提假设
        2.7.2 路由特征
        2.7.3 路由流程
        2.7.4 节点保存的数据结构
    2.8 本章小结
第3章 LEO卫星网络分布式多路径路由算法
    3.1 引言
    3.2 单路径和多路径
        3.2.1 多路径的优缺点
        3.2.2 多路径的考虑因素
    3.3 蚁群优化算法
        3.3.1 蚂蚁的集体行为
        3.3.2 蚁群算法的系统学特征
    3.4 基于蚁群算法的路由
        3.4.1 算法流程
        3.4.2 算法复杂度
        3.4.3 算法收敛性
        3.4.4 蚁群算法优缺点
    3.5 基于多Agent系统的多路径路由算法
        3.5.1 算法描述
        3.5.2 DMSR与蚁群算法的区别
        3.5.3 性能验证及结果分析
    3.6 本章小结
第4章 LEO卫星网络负载均衡路由算法
    4.1 引言
    4.2 LEO卫星网络业务分布特性
        4.2.1 空间分布不均衡性
        4.2.2 时间分布不均衡性
    4.3 显式负载均衡技术
        4.3.1 拥塞门限
        4.3.2 负载均衡
    4.4 流量预测算法
        4.4.1 网络流量的基本特征
        4.4.2 预测方法比较
    4.5 基于神经网络预测的负载均衡路由算法
        4.5.1 地表业务流量的分解
        4.5.2 基于神经网络的流量预测
        4.5.3 路由决策
        4.5.4 性能仿真及结果分析
    4.6 本章小结
第5章 LEO 卫星网络 QoS 路由算法
    5.1 引言
    5.2 服务质量保障技术
        5.2.1 通信量管理
        5.2.2 QoS路由
        5.2.3 调度算法
        5.2.4 拥塞控制
        5.2.5 队列管理
    5.3 QoS 路由的约束条件
        5.3.1 QoS路由的指标选择
        5.3.2 QoS路由复杂度分析
    5.4 基于地面站的代数优化 QoS 路由算法
        5.4.1 路由模型
        5.4.2 路由策略
    5.5 基于遗传算法的 LEO 卫星网络 QoS 路由算法
        5.5.1 路由更新和路由表设定
        5.5.2 基于遗传算法的LEO卫星路由协议
    5.6 基于多 Agent 系统的 LEO 卫星网络 QoS 路由算法
        5.6.1 LEO卫星网络拓扑模型
        5.6.2 QoS模型
        5.6.3 MAQR算法的组成元素
        5.6.4 MAQR算法描述
        5.6.5 LEO卫星切换策略
        5.6.6 MAQR算法特点
        5.6.7 性能验证及结果分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(9)异构无线网络关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 异构无线网络概述
    1.3 异构无线网络研究的热点与挑战
    1.4 本文的主要工作及组织结构
2 异构无线网络关键技术概述
    2.1 引言
    2.2 异构无线网络路由技术
    2.3 异构无线网络中QoS映射技术
    2.4 异构无线网络安全认证技术
    2.5 本章小结
3 基于节点信誉的安全路由技术研究
    3.1 引言
    3.2 背景和相关工作
    3.3 基于节点信誉的安全路由
    3.4 仿真实验与分析
    3.5 本章小结
4 异构无线网络QOS映射模型研究
    4.1 引言
    4.2 背景和相关工作
    4.3 异构无线网络QoS的映射模型
    4.4 仿真实验与分析
    4.5 本章小结
5 分布式身份认证的安全引导模型研究
    5.1 引言
    5.2 背景和相关工作
    5.3 建立门限数字签名密钥与导入签名机制
    5.4 仿真实验与分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表论文目录

四、卫星通信上的QoS分析(论文参考文献)

  • [1]卫星异构网络多业务切换技术研究[D]. 宋航宇. 北京邮电大学, 2019(08)
  • [2]基于智能优化算法的海事异构通信网络资源分配研究[D]. 王睿. 大连海事大学, 2019(06)
  • [3]海上宽带无线自组网MAC协议设计与实现[D]. 张键. 大连海事大学, 2019(06)
  • [4]双层卫星网络星座设计及用户接入算法研究[D]. 阎凯. 哈尔滨工业大学, 2014(07)
  • [5]双层IP卫星网络QoS保障研究[D]. 毛腾跃. 武汉大学, 2013(07)
  • [6]兼顾应急服务的卫星网络服务质量保障机制研究[D]. 丁皓. 国防科学技术大学, 2012(01)
  • [7]激光微波混合卫星通信网络QoS路由技术研究[D]. 刘学武. 西安电子科技大学, 2012(07)
  • [8]基于多Agent系统的LEO卫星网络路由算法研究[D]. 高梓贺. 哈尔滨工业大学, 2011(04)
  • [9]异构无线网络关键技术研究[D]. 吴畏. 华中科技大学, 2011(09)
  • [10]IMS技术及其在卫星通信上的适应性研究[A]. 兰洪光,黄玉芬,依那,吴建军. 第七届卫星通信新技术、新业务学术年会论文集, 2011

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