一种GEO/LEO双层卫星网络路由算法及仿真研究 被引量：16

1

作者 杨力 杨校春 潘成胜 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1445-1452,共8页

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,... 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。 展开更多

关键词 时间虚拟化 geo/leo双层卫星网络 分层管理 路由算法 仿真

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基于GEO/LEO两层星座的卫星组网结构分析 被引量：16

2

作者 何俊 易先清 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第3期47-50,54,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 卫星网络 geo/leo星座 卫星分群 卫星分组

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基于PETRI网模型的LEO/MEO/GEO三层卫星网络的性能分析 被引量：8

3

作者 洪志国 吴凤鸽 +2 位作者 范植华 李磊 孙富春 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期354-357,共4页

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... 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 . 展开更多

关键词 卫星通信 leo/MEO/geo卫星网络 GSPN模型 性能分析 OPNET

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一种新的GEO/LEO双层星座路由算法 被引量：1

4

作者 刘炯 陶波 +1 位作者 李志军 张琳 《电讯技术》 北大核心 2016年第9期982-989,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 卫星网络 geo/leo双层星座 路由算法 优先级 拥塞回避

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基于GEO/LEO双层卫星网络的路由算法优化设计 被引量：6

5

作者 张泰江 李勇军 赵尚弘 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期198-205,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 geo/leo双层卫星网络 路由算法 卫星网络管理 分簇机制 分层传输

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变邻域搜索算法在低轨卫星广播调度中的优化应用

6

作者 王英伍 耿座学 +4 位作者 李学富 胡健 瞿威均 王斌 杨宜康 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期198-201,共4页

随着低轨(LEO)卫星通信技术的进步,LEO卫星星座通信系统进入高速发展阶段。这些系统可以有效地弥补地面蜂窝网的覆盖盲区,作为地面蜂窝网的补充对实现全球互联具有重要意义。针对LEO卫星通信领域中重要的卫星广播调度问题(SBSP),深入分... 随着低轨(LEO)卫星通信技术的进步,LEO卫星星座通信系统进入高速发展阶段。这些系统可以有效地弥补地面蜂窝网的覆盖盲区,作为地面蜂窝网的补充对实现全球互联具有重要意义。针对LEO卫星通信领域中重要的卫星广播调度问题(SBSP),深入分析并构建一个整数规划模型,并设计用于求解该模型的改进变邻域搜索算法(MVNS-SBS)。MVNS-SBS算法通过随机生成的方式获得初始可行的星地连接方案,然后进入VND(Variable Neighborhood Descent)阶段,并利用add和switch两种邻域结构交替进行局部搜索。当VND阶段陷入局部最优时,算法跳转进入shaking阶段,通过remove操作为方案添加扰动,并返回VND阶段。如果在多次扰动后仍未找到更优方案,则认为算法已收敛并终止运行。实验中,为了模拟实际工程场景,在不同规模的经典算例上,把所提算法与粒子群优化(PSO)、竞争Hopfield神经网络(CHNN)和SDBDE(Stochastic Diffusion Binary Differential Evolution)3种有效算法进行对比。实验结果表明,所提算法可以有效求解SBSP,并展现出良好的鲁棒性和实时性。 展开更多

关键词 低轨卫星星座 卫星网络 卫星广播调度问题 变邻域搜索

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LEO卫星网络路径选择策略 被引量：2

7

作者 段思睿 刘元安 +1 位作者 胡鹤飞 李虎 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期67-73,共7页

路由算法在选择路径时,主要考虑传输延迟和跳数这两个因素,分别选取最短延迟路径(Least Delay Path,LDP)或最少跳数路径(Least Hops Path,LHP)。在卫星网络中,基于LHP选径策略实现更加简单,但其应用在LEO卫星网络中合理性的研究成果不... 路由算法在选择路径时,主要考虑传输延迟和跳数这两个因素,分别选取最短延迟路径(Least Delay Path,LDP)或最少跳数路径(Least Hops Path,LHP)。在卫星网络中,基于LHP选径策略实现更加简单,但其应用在LEO卫星网络中合理性的研究成果不多。对极轨道LEO卫星网络中,LDP和LHP之间关系进行详细地理论分析,验证了LHP选径策略的合理性。并在此基础上,提出一种基于横向传输优先级(Horizontal Transmitting Priority,HTP)的LHP最短路径选择策略,利用横向链路长短特性简化路径决策流程。通过仿真,该方法能够快速寻找到最短LHP路径,为LEO卫星网络路由算法提供一定的研究基础。 展开更多

关键词 低轨道 卫星网络 卫星星座 路径选择

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LEO星座网络动态源路由算法 被引量：6

8

作者 万鹏 曹志刚 王京林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1295-1303,共9页

近年来,在低轨(LEO)卫星星座通信网络中采用网际协议(IP)路由算法的研究已经取得了一系列进展,文章论述了LEO星座通信网络的特点、拓扑结构和虚拟节点策略。在此基础上提出了基于泛洪路由的LEO星座动态源路由算法DSR-LSN(Dynamic Source... 近年来,在低轨(LEO)卫星星座通信网络中采用网际协议(IP)路由算法的研究已经取得了一系列进展,文章论述了LEO星座通信网络的特点、拓扑结构和虚拟节点策略。在此基础上提出了基于泛洪路由的LEO星座动态源路由算法DSR-LSN(Dynamic Source Routing algorithm in LEO Satellite Networks),星座网络仿真表明,DSR-LSN算法具有网络路由状态稳定性好、时延小的优点。 展开更多

关键词 低轨(leo)卫星星座网络 虚拟节点 泛洪路由 动态源路由算法(DSR-LSN)

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GEO及NGSO卫星通信系统融合应用研究 被引量：5

9

作者 王悦 王权 +2 位作者 袁丽 李雯婷 何京 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期11-18,共8页

针对航空、航海、空间中继等与日俱增的通信需求,综合考虑地球静止轨道(GEO)卫星和非地球同步轨道(NGSO)星座的独特通信性能优势,文章提出GEO及NGSO卫星通信系统融合应用架构,并对融合过程中需要突破的共型终端、协同组网、移动性切换... 针对航空、航海、空间中继等与日俱增的通信需求,综合考虑地球静止轨道(GEO)卫星和非地球同步轨道(NGSO)星座的独特通信性能优势,文章提出GEO及NGSO卫星通信系统融合应用架构,并对融合过程中需要突破的共型终端、协同组网、移动性切换等关键技术进行分析,给出基于软件定义广域网(SD-WAN)的多轨道卫星协同组网、基于地理位置/负载/剩余时间的移动切换机制、波形动态可重构终端等解决方法,最后提出新系统架构下的应用场景设想,可为GEO及NGSO卫星系统融合发展建设提供参考。 展开更多

关键词 geo卫星 NGSO星座 融合应用 共型终端 协同组网 移动性管理

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基于位置感知的大规模LEO星座分布式路由算法 被引量：2

10

作者 刘高赛 姜兴龙 +1 位作者 李华旺 梁广 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期3529-3536,共8页

针对传统星座路由算法应用在大规模低地球轨道(low earth orbit, LEO)星座中,存在鲁棒性差、资源开销大、路由效率低等缺点。根据卫星运行时的位置可预测特性,提出了基于位置感知的分布式路由算法。考虑卫星资源受限,大规模LEO星座具有... 针对传统星座路由算法应用在大规模低地球轨道(low earth orbit, LEO)星座中,存在鲁棒性差、资源开销大、路由效率低等缺点。根据卫星运行时的位置可预测特性,提出了基于位置感知的分布式路由算法。考虑卫星资源受限,大规模LEO星座具有卫星节点多、动态性大等特点,基于位置感知提出一种路径预选机制,初步确定数据包的传输路径。在此基础上,考虑业务服务质量(quality of service, QoS)需求,基于状态和传播矢量函数提出一种路径收敛机制,无重合确定数据包传输主路径和备用路径。理论和仿真结果证明,相比于传统路由算法,所提算法降低了路由存储和开销,随着中断概率的增大,提高了星座的吞吐量,降低了端到端时延。 展开更多

关键词 大规模低地球轨道卫星网络 分布式路由 路由收敛时间 路由开销 星座吞吐量

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LEO卫星移动通信系统空间网络技术分析

11

作者 吴渭 骆连合 吴巍 《无线电通信技术》 2008年第4期11-13,共3页

在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动... 在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动态拓扑离散化的拓扑快照静态路由策略。这种静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发速率。 展开更多

关键词 leo卫星星座网络 信元交换 路由

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Walker星座卫星网络拓扑结构动态性分析 被引量：22

12

作者 佘春东 王俊峰 +1 位作者 刘立祥 周明天 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期45-51,共7页

对低轨道(LEO)、Walker星座类型的卫星网络拓扑结构动态变化特征进行量化,给出了精确计算系统周期内网络时间片数量和时间片长度的公式。通过研究,一方面弥补了卫星网络研究中对拓扑结构时间片特征的简单假设,另一方面也为未来卫星网络... 对低轨道(LEO)、Walker星座类型的卫星网络拓扑结构动态变化特征进行量化,给出了精确计算系统周期内网络时间片数量和时间片长度的公式。通过研究,一方面弥补了卫星网络研究中对拓扑结构时间片特征的简单假设,另一方面也为未来卫星网络星座的设计提供一定的指导。 展开更多

关键词 leo 卫星网络 WALKER星座 拓扑动态性 时间片

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一种基于时隙划分的三层卫星网络QoS路由协议 被引量：19

13

作者 周云晖 孙富春 +2 位作者 张钹 王俊峰 王滨 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1813-1822,共10页

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... 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. 展开更多

关键词 低轨/中轨/高轨卫星网络 星际链路 路由协议 服务质量 时隙划分

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具有星际链路的卫星移动通信网络性能分析 被引量：9

14

作者 胡剑浩 吴诗其 李乐民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第S1期65-68,共4页

本文提出了一种基于信息平均传输距离的中 /低轨卫星移动通信系统星际链路网络性能的分析方法 .根据三种不同的业务分布模型对繁 /简两种网络的信息过网时延和呼叫丢失率进行了分析 .通过增加网络中每个节点星际链路的数目可以改善网络... 本文提出了一种基于信息平均传输距离的中 /低轨卫星移动通信系统星际链路网络性能的分析方法 .根据三种不同的业务分布模型对繁 /简两种网络的信息过网时延和呼叫丢失率进行了分析 .通过增加网络中每个节点星际链路的数目可以改善网络的性能 。 展开更多

关键词 卫星移动通信 中/低轨星座 星际链路 网络性能分析

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中国低轨卫星星座组网设计与规划 被引量：11

15

作者 肖楠 梁俊 张基伟 《电讯技术》 北大核心 2010年第12期14-18,共5页

针对全球性低轨卫星星座系统成本高、技术难度大、实现周期长等问题,提出了适用于我国低轨卫星星座的分步实施方案。在分析星座设计主要问题的基础上,利用24颗卫星设计了能够实现对中低纬度连续覆盖的低轨卫星星座,以此低轨星座构型为基... 针对全球性低轨卫星星座系统成本高、技术难度大、实现周期长等问题,提出了适用于我国低轨卫星星座的分步实施方案。在分析星座设计主要问题的基础上,利用24颗卫星设计了能够实现对中低纬度连续覆盖的低轨卫星星座,以此低轨星座构型为基础,结合我国当前实际,在假定任务背景下,研究了第一阶段4颗卫星的优化部署方案,并利用STK对不同设计方案的覆盖性能进行了仿真和对比分析,验证了连续覆盖型星座的优势,为我国低轨卫星通信系统的组建提供了参考。 展开更多

关键词 低轨道 卫星组网 星座设计 覆盖分析

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一种基于等长时隙划分双层卫星网络路由算法 被引量：5

16

作者 张景斌 刘炯 申普兵 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期17-25,共9页

针对网络拓扑时变和链路频繁切换影响卫星网络路由性能的问题,采用"骨干/接入"和"弱连接"思想,构建双层卫星网络,实现地球静止轨道卫星(GEO)与低轨道卫星(LEO)各层的分开管理。在此基础上,通过动态调整极区边界值,... 针对网络拓扑时变和链路频繁切换影响卫星网络路由性能的问题,采用"骨干/接入"和"弱连接"思想,构建双层卫星网络,实现地球静止轨道卫星(GEO)与低轨道卫星(LEO)各层的分开管理。在此基础上,通过动态调整极区边界值,进行系统周期的平均划分,提出了适合于双层卫星网络的等长时隙快照和星上分布式路由算法(Equal-length Interval Snapshots and On-board Distributed Routing Algorithm,EDRA)。分析和仿真验证表明,这种"骨干/接入"的双层卫星网络架构更加合理,EDRA算法划分的时隙数量仅为时间虚拟化和分层管理的路由算法(Virtualized Time and Layered Management Routing Algorithm,VLRA)的一半,平均时隙长度则为VLRA的3倍以上,减少了路由计算与更新的次数,提高了网络链路利用率,并且端到端时延抖动小,数据丢包率低,更加适合于卫星网络中应用。 展开更多

关键词 地球静止轨道卫星/低轨道卫星双层卫星网络 等长时隙划分 星上分布式路 由算法 动态极区边界值 仿真

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中低轨道卫星星座网络动态特性研究 被引量：4

17

作者 白建军 彭伟 卢泽新 《计算机工程与科学》 CSCD 2005年第9期85-88,共4页

本文在介绍星间链路空间几何参数模型的基础上,从网络的角度研究了卫星星座网络的拓扑变化规律,主要是星间链路变化规律,分析了不同类型的星座模型对星间链路变化的影响。最后,结合卫星网络中的路由分析了这些变化对路由计算周期的影响。

关键词 中低轨卫星 星座网络 星间链路 动态特性 路由计算

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基于STK的双层卫星星座设计及仿真 被引量：7

18

作者 张基伟 梁俊 田斌 《无线电通信技术》 2010年第6期52-54,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 geo/leo卫星网络 星座设计 全球覆盖 覆盖带

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面向非地面网络多QoS保障的低地球轨道卫星星座设计 被引量：1

19

作者 王汝言 叶显熠 +3 位作者 何鹏 崔亚平 吴大鹏 Alexander Fedotov 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期61-77,共17页

低地球轨道卫星星座(LSC)能够为非地面网络(NTN)提供无缝和快速连接,但无法为用户提供足够的服务质量保障,严重影响了NTN系统性能。综合考虑多个QoS指标,建立了LSC的容量与下行链路预算模型,进而,将星间链路的建立制定为QoS保障的链路... 低地球轨道卫星星座(LSC)能够为非地面网络(NTN)提供无缝和快速连接,但无法为用户提供足够的服务质量保障,严重影响了NTN系统性能。综合考虑多个QoS指标,建立了LSC的容量与下行链路预算模型,进而,将星间链路的建立制定为QoS保障的链路预算问题。提出了带有改进交叉和变异算子的非支配排序遗传算法(INSGA-II)优化LSC的配置,实现多重覆盖率和系统容量的最大化以及星座成本的最小化。数值结果表明,与Telesat和Kepler相比,所设计的LSC具有相当甚至更高的性能,且其星座规模仅为Kepler系统的64%。 展开更多

关键词 非地面网络 低地球轨道卫星星座设计 QOS保障 多目标优化 星间链路

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低轨卫星网络中基于轨道分簇的密钥更新算法 被引量：7

20

作者 张志强 张永健 +1 位作者 王宇 卢昱 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期687-692,共6页

该文提出一种基于轨道分簇的低轨(LEO)卫星网络密钥更新算法,即RAOC算法。该算法根据运行轨道特性对LEO卫星网络进行分簇,通过动态产生密钥更新发起节点和簇首节点完成LEO卫星网络的密钥更新。RAOC算法提出一种基于密钥更新锁的密钥更... 该文提出一种基于轨道分簇的低轨(LEO)卫星网络密钥更新算法,即RAOC算法。该算法根据运行轨道特性对LEO卫星网络进行分簇,通过动态产生密钥更新发起节点和簇首节点完成LEO卫星网络的密钥更新。RAOC算法提出一种基于密钥更新锁的密钥更新状态描述方法,以确保密钥更新的一致性。仿真结果表明,与目前LEO卫星网络基于地基测控网和天基测控网的密钥更新算法相比,RAOC算法能自主完成LEO卫星网络的密钥更新,并能提高LEO卫星网络密钥更新的效率。 展开更多

关键词 卫星网络 leo星座 轨道分簇 密钥更新

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