《基於非精確信息的天空地一體化網路QoS路由技術研究》是依託北京航空航天大學，由張濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於非精確信息的天空地一體化網路QoS路由技術研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：張濤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
QoS路由技術是天空地一體化網路實現綜合業務傳輸的關鍵技術之一，但由於天空地一體化網路具有明顯網路狀態信息非精確特性，在其上實現QoS路由變得尤為困難。本基金通過研究基於空天網路特性的網路狀態信息預測模型提高節點對網路狀態信息獲取的準確度；研究基於模糊邏輯的多約束QoS可信路由方法，通過將模糊邏輯系統設計方法引入非精確狀態信息QoS路由設計中，解決現有機率最優選路方法存在的僅考慮業務流非精確性和計算複雜度大的問題；研究具有QoS能力的基於網路編碼的多徑傳輸方法，利用多徑傳輸來降低網路狀態信息非精確特性對路由傳輸性能的影響，並從基於網路編碼的多路徑生成方法和基於中間節點的編碼包調度及緩衝區管理方法兩方面，解決現有基於網路編碼的多徑傳輸方法難以支持QoS傳輸的問題。
結題摘要
天空地一體化網路由於具有拓撲動態、節點間鏈路傳輸時延大、網路中流量分布不平衡等特點，導致網路狀態信息獲取的非精確性、局部擁塞嚴重、業務QoS路由建立困難等問題，本基金重點針對上述問題，研究天空地一體化網路條件下的QoS路由問題。 主要研究工作包括：1、針對以衛星節點為核心的天基網路拓撲時變模型和以航空節點為核心的空天/空地網路時變鏈路模型，研究其時變規律以及對網路狀態信息的影響，提高節點對網路狀態信息獲取的準確度，包括衛星時變拓撲模型、空地空天鏈路信道模型、干擾模型以及對空天空地接收機接收性能的影響分析、空天鏈路層傳輸性能分析以及對網路性能的影響分析等。2、針對網路狀態信息不精確導致的路由失效和網路擁塞問題，從基於模糊邏輯的多約束路由和面向網路整體性能的自適應路由2方面展開研究。提出一種基於模糊積分的多屬性最優路由選擇機制，解決多屬性參數下最優路徑選擇問題，且算法具有計算複雜度低、路由最佳化條件更合理等優點；針對網路時變的網路拓撲及鏈路容量、不均衡的業務分布、動態鏈路擁塞等網路非精確信息特性，提出了3種適合於低軌衛星綜合信息網面向實時業務時延約束服務質量要求的QoS路由方案，仿真表明，這些方案可在拓撲動態、網路流量不平衡條件有效降低衛星網路擁塞，提高網路傳輸效率。3、針對天空地網路狀態信息非精確性和網路流量不均衡性，採用多徑路由結合網路編碼的解決方案來提高網路傳輸性能。提出一種面向衛星動態網路的編碼資源開銷小的改進的基於遺傳算法的網路編碼多播算法，具有可適合拓撲動態環境以及計算複雜度低等優點；提出一種基於有向無環圖的負載均衡多徑路由算法，能夠有效地降低多徑傳輸擁塞因子，並能將網路負載分配到更多的結點和鏈路中；提出一種基於優先權的衛星分散式動態多徑路由算法，並引入網路編碼來進一步提高網路傳輸的可靠性。4、設計並開發了一個基於離散事件仿真機制的空間信息網協定仿真系統——SNSim系統，用於空天地網路協定和性能仿真分析。 研究圍繞著上述內容，發表研究論文18篇（其中SCI檢索3篇,另有2篇國際會議論文獲最佳論文獎），申請專利7項（授權3項），培養博士生2人，碩士生6人，已完成計畫書規定的研究計畫和目標。
