下一代卫星网络路由技术研究进展*
2012-08-09毛腾跃徐正全朱容波
毛腾跃,徐正全 ,朱容波 ,侯 睿
(1.中南民族大学计算机科学学院 武汉430074;2.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室 武汉430079)
1 引言
卫星网络无缝覆盖的优势可以弥补Internet的不足,使其成为Internet的延伸,为用户提供各类互联网应用、宽带多媒体数据及个人移动通信等服务。目前的卫星网络存在时延高、带宽利用率低及通信成本高、服务融合能力差的缺陷,难以满足用户廉价和方便的服务需求。下一代卫星网络只有利用地面Internet成熟的IP技术,以IP为核心思想,和地面 Internet无缝对接[1],实现天地一体化的Internet,才能突破发展的瓶颈。
卫星网络与地面互联网相比,有许多独特的地方。卫星网络是一种高速移动网络,网络拓扑结构频繁地周期性变化,星间链路(inner-satellitelink,ISL)和星地链路频繁切换,而地面的Internet网络拓扑结构相对稳定。还有星上资源和能量受限、信道误码率远大于地面网络、卫星空间分布稀疏、节点间距离遥远等,决定了地面Internet的路由协议不适用于卫星网络。因此,需要结合卫星运动的规律性和周期性等特点,设计与地面Internet不同的路由协议。
2 路由技术面临的挑战
卫星网络是由许多处于不同轨道运行的卫星组成,包括各种类型的星座,如GEO(geostationaryearthorbit)、MEO(mediumearthorbit)、LEO(lowearthorbit),卫 星 的 高 速 移动导致星间链路和星地链路频繁切换,卫星网络拓扑结构频繁地周期性变化。而地面Internet网络拓扑结构相对稳定,如采用地面Internet的路由协议,由于网络拓扑快速变化,拓扑信息很快过期而且需要经常刷新,会导致处理拓扑信息的开销过于庞大,卫星难以承受IP路由所带来的计算和存储开销,因而地面Internet的路由协议不适用于卫星网络。……
