张威，张更新，边东明，苟亮，谢智东



基于分层自治域空间信息网络模型与拓扑控制算法

张威，张更新，边东明，苟亮，谢智东

（解放军理工大学通信工程学院，江苏南京 210007）

针对空间信息网络结构复杂、拓扑动态变化以及空间尺度大等特点，提出一种面向空间信息网的分层自治域模型。该模型根据节点属性、链路能力、任务特点、分布区域等不同，将整个网络划分为不同的自治域和子自治域，各域内可采用相对独立的控制策略，从而将子网间各动态因素解耦合。然后，基于该分层自治域模型，提出了一种最小化时延的拓扑控制算法。与现有的集中式和分布式拓扑控制方法不同，该算法采用混合式方法，将控制信息约束在相邻子自治域范围内，既保证了网络的连通性，又减少了控制信息的开销。理论分析表明，若网络的物理拓扑是连通的，则该算法得到的拓扑控制结果一定是连通的。仿真结果验证了理论分析和所提出算法的有效性。

空间信息网；网络模型；自治域；拓扑控制

1 引言

纵观世界范围内，各类卫星通信系统的建设仍然表现出各自为阵、独立建设的局面。各系统针对不同的任务需求和服务对象构建，系统缺乏一般性、通用性和相互协作的能力，形成重复建设、“烟囱式”发展的不利局面。譬如，仅40ºE~180ºE的亚太地区就有120多个GEO轨道位置用于卫星移动通信[1,2]，而各类宽带通信、数据中继、气象、导航卫星更占用了大量轨道资源，并且单个系统针对既定任务设计，系统完成任务后会出现较多空闲状态，无法对空间资源进行整体配置。……