基于网络编码的分布式卫星路由算法

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本文首先介绍了卫星网络自身的特点以及有效卫星路由算法应具备的性质,阐述了当前卫星路由算法的研究现状,介绍了基于虚拟拓扑的路由机制以及基于覆盖域分割的路由机制中典型的路由算法,另外,从网络流量的角度,又介绍了负载均衡的路由机制及相关典型路由算法。然后,本文介绍了网络编码技术,将网络编码技术应用于卫星网络路由算法中,给出了基于网络编码的分布式卫星路由算法(SDRANC)。该算法将网络编码与路由相融合,使得网络中的节点能自主地发现编码机会,在满足数据传输带宽时优先选择具有编码机会的路径进行数据的传输。SDRANC算法与其他的路由算法相比,其优点在于:通过编码减小数据包传输的总次数,可提高端到端的吞吐量;由于链路差错或者卫星节点失效引起的路径中断所造成的报文丢失,不需要重传,只要节点有足够的信息即可恢复出原始信息,能够提高网络的抗毁性。最后在linux环境下,运用仿真软件NS2对SDRANC算法进行了仿真。仿真过程中选取平均端到端吞吐量、平均端到端时延以及链路失效时的丢包率这三个性能参数对算法进行性能评估与综合分析。仿真结果显示,与最短时延路由算法相比,SDRANC算法可以提高平均端到端吞吐量,降低平均端到端时延,并在链路失效时时具有较小的丢包率。
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