基于区块链的GEO/LEO卫星网络安全认证技术研究

由于卫星网络高暴露、高时延的特点,不同系统星座组网进行遥控指令发布及遥测信息回传时,容易受到其他卫星恶意接入导致信息泄露。卫星网络安全认证成为天基测控实现过程中必须解决的技术问题。面向高轨和低轨双层卫星网络场景下的安全组网需求,提出了一种基于区块链的星间组网认证技术,该技术包括基于区块链的卫星身份认证和星间消息认证。研究设计将卫星临时身份登记上区块链,通过比对链上信息完成卫星的身份认证。为进一步增强消息传输安全性,采用椭圆曲线数字签名算法对星间消息进行签名验证。通过仿真分析,验证了所提技术能够以较小的时间开销满足卫星在组网认证阶段的多种安全需求。

基于PETRI网模型的LEO/MEO/GEO三层卫星网络的性能分析

基于Petri网模型方法和仿真方法 ,对一种低轨 /中轨 /同步地球轨 (LEO/MEO/GEO)三层卫星网络进行了性能分析 .首先建立了卫星网络的广义随机Petri网 (GSPN)模型 ,采用SPNP6 .0软件进行了网络性能分析 .然后 ,将分析结果与采用OPNET软件对该三层卫星网络模拟的结果进行了比较 ,验证了模型的正确性 ,并得出了诸如在高网络负载的情况下三层网络结构的性能优于单层等新的结论 .

LEO/MEO双层卫星网络中层间ISL空间参数研究

低地球轨道 /中地球轨道 (LEO/MEO)双层卫星网络是未来卫星移动通信系统重要组成部分 ,而层间卫星星际链路 (ISL)是影响整体双层卫星网络系统性能的重要因素。文章重点分析层间ISL的空间参数几何特性 (包括星间链路长度 ,星间链路指向方位角和仰角 ) 。

一种GEO/LEO双层卫星网络路由算法及仿真研究

时间虚拟化策略的时间片过短将影响路由性能,提出一种基于GEO/LEO双层卫星网络的时间虚拟化和分层管理的路由算法(VLRA),对时间虚拟化策略进行合理改进,通过新的分层管理思想,在每个时间片开始进行路由计算和更新。分析和仿真验证表明,改进的时间虚拟化策略得到的时间片更合理,利于网络的路由和通信。GEO/LEO双层卫星网络下VLRA算法时延稳定,并具有较好的丢包率和吞吐量性能。

LEO/MEO卫星网络中运用自组网思想的动态路由算法

分析了基于星际链路的LEO/MEO路由算法的特点及卫星网与自组网的相同之处,借鉴了自组网路由协议中适用于卫星网的部分,提出了LEO/MEO卫星网络中运用自组网思想的动态路由算法,并对算法进行了模型仿真和性能分析,这种算法增强了卫星网络的自适应性,使网络具有自治性强,功能更全面、系统开销小、适用范围广等特点。

LEO/MEO双层卫星网络的性能分析

基于模型方法和软件仿真方法 ,对一种低轨 /中轨 (LEO/MEO)双层卫星网络进行了性能分析 首先建立了双层卫星网络的广义随机Petri网 (GSPN)模型 ,通过对模型进行分析和合理简化 ,采用SP NP4 0软件进行了网络性能分析 然后 ,将分析的结果与采用OPNET软件对LEO/MEO双层卫星网络模拟的结果进行比较 ,验证了模型分析方法的正确性 。

LEO/MEO双层卫星网络层间星际链路建立策略的性能研究

从改善LEO/MEO双层卫星网络拓扑结构稳定性的角度出发,该文提出了3种基于集中重建的层间星际链路建立策略。新策略的基本思想是通过强制所有层间星际链路在相同时间进行重建来大幅减少网络拓扑的重构次数。仿真结果表明,与原有的策略相比,该文提出的策略能够以可接受的代价提高LEO/MEO双层卫星网络拓扑结构的稳定性。

LEO/MEO卫星网络基于动态路由策略的链路故障检测

卫星通信将成为未来个人通信系统的一个重要组成部分.LEO和MEO(low/mediumearthorbiting)是卫星个人通信网络(S-PCN)的首选.针对使用星际链路ISL(intersatellitelinks)的LEO和MEO卫星系统,本文提出一种基于动态路由策略的卫星个人通信网络的链路故障检测方法,该方法适用于面向连接且采用基于ATM路由算法的卫星网络.该算法通过构建离散时间动态虚拓扑图(DT-DVTG)(discrete-timedynamicvirtualtopologygraph)管理卫星能够自主地、实时地检测(identification)出最可能出现故障的链路范围,并通过快速的、自主的测试可精确定位故障链路.通过在卫星网络上的仿真表明,具有实时性、自主性、精确性且可能不占用或只占用很少的额外带宽.

LEO/MEO卫星网络中一种抗毁路由算法

提出了一种基于ATM(AsynchronousTransferMode,异步转移模式)技术的抗毁路由算法·该算法通过VPC(VirtualPathConnection,虚通路连接)将卫星网虚拟成一个全连接网络,根据空间位置将卫星网络划分为若干个可动态重组的簇,由簇首维护本簇内的实时拓扑信息·当星际链路出现故障时,簇首将尽量在本簇范围内重建VPC,如果无法重建则将重建请求和本簇拓扑信息扩散到相邻簇首,就在更大的已知拓扑范围内完成VPC重建工作·在Iridium(铱星)系统模型上对该算法的信令开销、有效性进行的仿真结果显示,扩散抗毁路由算法可以绕开故障的星际链路,提高系统抗毁性,而且寻路开销也较之OSPF(OpenShortestPathFirst,开放最短路径优先)算法大大减小,适合应用于LEO/MEO(LowEarthOrbit/MediumEarthOrbit,低/中地球轨道卫星)卫星网络·

LEO/MEO卫星网络中的一种新型分布式动态路由算法

分析了离线路由算法抗毁性差,在部分星际链路出现故障时性能显著下降的特点,指出了传统的最短路径算法难以直接应用于卫星网络的原因,提出了一种适用于LEO/MEO网络的新型分布式路由算法—链路反转算法.该算法利用卫星运行的周期性和可预知性,对路由策略进行了优化,并且在部分星际链路出现故障时通过路由信令对路由进行调整,避开故障链路.在LEONET卫星网络上的仿真数据和分析显示,与传统的链路状态算法相比链路反转算法具有更小的信令开销、更短的收敛时间.

LEO&MEO双层卫星网络路由技术研究

首先分别分析了 GEO 层、MEO 层、LEO 层卫星的优缺点,接着简述了 LEO&MEO 双层卫星网络的特点及对路由算法的要求,然后对已有的卫星网络路由算法进行简要分析,最后提出了一套适合 LEO&MEO 双层卫星网络的动态路由技术。在拓扑快照 DT-DVTR 路由算法和 MLSR 的基础上,设计了动态路由算法,该路由算法采用了主动路由和按需路由相结合的方式,使得路由查找时间短、效率高。

基于GEO/LEO双层卫星网络的路由算法优化设计

针对卫星网络时变拓扑导致的星间链路频繁中断和端到端长延迟问题,构建高轨道卫星(GEO)和低轨道卫星(LEO)双层卫星网络架构,并对GEO/LEO双层卫星网络进行分层分簇设计,提出一种优化的临时按序路由算法HCR。在LEO层使用HCR算法建立从源卫星到目的卫星的多条无循环路径,当LEO层出现网络拥塞时利用GEO层卫星实现数据分层传输。仿真结果表明,与传统Dijkstra最短路径算法相比,HCR算法能有效均衡卫星网络数据流量,提高卫星网络管理的可靠性和灵活性。

一种基于时隙划分的三层卫星网络QoS路由协议

提出了一种基于低轨/中轨/高轨(LEO/MEO/GEO)卫星网络体系结构(TLSN)和时空分割思想的QoS路由协议(TDRP),详细阐述了时空分割思想和时隙优化方法,重点研究了QoS路由的实现框架和路由算法(BDA)的实现原理.在此基础上,卫星网络体系结构和路由协议的性能得到了详细分析和仿真验证.相同负载情况下,TLSN中端到端时延和时延抖动性能明显好于LEO卫星网络;同Dijkstra算法相比,BDA算法在端到端时延、时延抖动、丢包率、吞吐量方面具有更好的QoS保证能力.

基于GEO/LEO两层星座的卫星组网结构分析

提出了一种基于GEO/LEO两层星座的卫星组网结构,在两层星座中建立了立体交叉的层内、层间星际链路,实现了GEO/LEO两层卫星星座的优势互补,具有组网灵活、管理简单等特点。通过快照周期定义了星座中各卫星的逻辑位置,并基于逻辑位置提出了对LEO卫星的分群和分组管理:包括LEO卫星的逻辑分群,群内LEO卫星的分组,以及分组内组长LEO卫星的选取和备份机制。在该卫星组网结构中,各星座协同运行,数据传输方式多样,能提高卫星网络的性能。

基于GEO/LEO两层星座协同卫星组网分析

本文对通信卫星的发展现状进行了分析,介绍了混合卫星网络的定义,在分析目前LEO和GEO单层卫星网络存在不足的基础上,研究了混合卫星网络的优势。提出了GEO/LEO双层星座网络架构设计及组网分析,为我国未来天地一体化提供研究参考。

Gogo将成为全球首个GEO／LEO共享网络的用户

3月7日，Gogo宣布该公司正在与Intelsat谈判，将成为Intelsat-OneWebGEO／LEO共享卫星网络的首个用户，用于航空通信服务。根据协议，Gmgo的下一代机载通信接入技术将会使用能力更强的共享网络，使用IntelsatEpicNC大容量静止轨道卫星，同时还可以使用OneWeb正在建造当中的LEO卫星星座。

一种新的GEO/LEO双层星座路由算法

针对多层卫星星座网络的复杂通信环境和特殊应用背景,提出一种新的基于优先级的星上分布式路由算法(PDRA)。PDRA算法采用新的分层管理策略,根据信息重要程度设置优先级,在拓扑快照起始时刻进行路由计算与更新,信息传输过程中采用拥塞回避策略。理论分析和仿真验证表明,PDRA算法与现有典型卫星星座网络路由算法相比性能优越,能够很好地利用GEO/LEO双层星座特点,有较低的数据丢包率和较高的吞吐量,可有效避免链路拥塞,并能保证重要信息实时可靠传输。

中、低轨道卫星通信 第六讲 中、低轨道卫星通信系统网络结构性能对比及其存在问题与发展前景

本文讨论典型中、低轨道卫星通信系统网络结构和ＬＥＯ／ＭＥＯ／ＧＥＯ系统性能对比方法，亦展望了其存在问题及发展前景。

一种GEO/LEO卫星网络中的路由优化策略

空间信息网络具有全球覆盖的能力,是能够保证高速率传输和较宽的带宽,支持灵活的、大规模的网络结构。GEO/LEO双层卫星网络由于具有覆盖关系简单、实施复杂性低等优势成为构建多层卫星网络的新思路。基于卫星群和卫星簇的分层结构,提出了一种GEO/LEO卫星网络中的路由优化策略,该策略主要是通过引入优化卫星路由表和路由信息数据报来实现的。最后的复杂性分析表明该策略在降低网络的星上存储开销和星间通信开销方面具有较高的优越性。

基于STK的双层卫星星座设计及仿真

轨道与星座的设计是整个卫星通信系统设计的基础,合理的轨道设计与星座配置方案可以显著提高系统的整体性能。结合GEO卫星处理能力强,LEO卫星星地时延小的特点,以提供全球实时接入为目标,提出了一种由LEO卫星提供全球覆盖的GEO/LEO双层卫星网络星座设计方案。运用卫星覆盖带分析方法,确定由48颗LEO卫星完成全球覆盖。通过在STK仿真环境下进行计算机仿真验证,得到所设计的卫星星座可完成全天时全球覆盖。