基于OPNET 的卫星网络路由仿真

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于OPNET的卫星网络路由仿真张蕴玉，胡伟圣，胡修林(华中科技大学电子信息与工程系，湖北省武汉市，邮政编码：430074）摘要:具有星际链路的卫星网络将在今后发挥巨大的作用，而混合星座具有比单层星座更加优异的性能，双层星座GEO/LEO能够在物理上实现网络管理和业务的分离，便于对全网络的管理和集中式路由的实现。依据卫星网络运动的规律性，采用虚拟拓扑路由策略，在OPNET中对GEO/LEO双层星座进行了集中式路由的仿真；在定义链路权值时，除了传统上考

2、虑的传播时延、排队时延外，还加上了地理因素的影响，使之更符合卫星网络的实际情况。关键词:卫星网络；路由仿真；OPNET；链路权值中图法分类号:TP393文献标识码:ASatelliteNetworkRoutingSimulationBasedOnOPNETZHANGYun-Yu，HUWei-Sheng，HUXiu-Lin（ElectronicsandInformationDepartment,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China）Abstract:Satellitenetworksw

3、ithinter-satellitelinkswillplayanimportantroleinthefuture,andahybridconstellationperformsbetterthanasinglelayerconstellation.HybridGEO/LEOconstellationcanseparatenetworkmanagefromtrafficinphysicallayer,convenienttomanagetotalnetworkandoperatecentralrouting.Satellitenetworksrunregular

4、lyinthespace,sovirtualtopologyroutingstrategyisadopted,andacentralroutingissimulatedinthehybridGEO/LEOconstellationbasedonOPNET.Geographicfactoraretakenintoaccountbesidestraditionalpropagationdelayandqueuingdelaywhendefininglinkweighttoaccordpracticalsatellitenetworks.KeyWords:satell

5、itenetworks;routingsimulation;OPNET;linkweight0引言由于经济和技术的原因，地面无线网络只能覆盖有限的区域。随着不断增长的多媒体业务、全球无缝覆盖和移动性的需求，卫星网必将成为新一代全球移动通信系统的重要组成部分。随着互联网的快速发展，卫星网络也被考虑作为下一代互联网的一部分，提供宽带接入，近年来这已经成为卫星通信研究的热点。而传统的静止轨道卫星由于轨道高，往返时延大，不能适应实时多媒体业务的要求，因此包含多颗非同步轨道卫星、具备星上处理能力和星际链路成为目前多种卫星通信网络设计方案的共同特点。众所周知，网络性能的好坏

6、与网络路由密不可分，因而研究卫星网络路由对提高卫星网络性能具有重要的意义。1卫星网络的特点与地面网络相比，卫星网络有其自身的特点。卫星网络中每颗卫星都沿着特定的轨道不停地运转，因此它的拓扑结构时刻都在发生变化，但却是有规律和周期改变的，而且是可以预测的。而地面网络一旦建成，其拓扑结构基本上是静态不变的，并且地面网络由于不同的地域、不同的组织机构等因素的影响，往往没有固定规律的网络拓扑结构，具有较大的随意性。卫星网络中卫星之间的距离以及卫星和地面终端之间的距离很大，所以在卫星之间、星地之间进行通信时将具有较大的传播时延，如基于卫星通信的一跳时延在几十毫秒到几百毫秒

7、之间，而基于地面的网络通信的平均时延都较小。当前地面Internet路由协议（比如OSPF和RIP）都依赖基于连接建立与改变的拓扑信息的交换，对于拓扑变化剧烈的非同步卫星网络来说，这些面向连接的路由协议将产生极大[1]的开销，如路由器CPU60％的资源用于OSPF协议的操作,但是卫星的星上处理能力比较基金项目：国防预研基金资助项目http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛弱，无线资源也比较少，所以地面网络的路由协议不适用于卫星网络。2OPNET仿真软件OPNET目前己经成为业界领先的网络仿真

8、软件，广泛应用于网络仿真