● 摘要
随着我国航空通信技术的发展，空基业务需求的提升，航空网络需要同卫星网络和地面网络互联互通，为用户提供可靠的通信服务，这意味着航空网络需要在保证无缝连接的同时，还能提供稳定高效的服务。航空高动态网络具有节点高速运动、网络拓扑时变、链路链接切换频繁等特点。因此研究航空高动态网络的网络特性和适合其特性的路由技术是提升航空高动态网络性能的重要组成部分。 本文针对现有航空高动态网络路由技术中对于节点高速移动性和业务流突发性针对性不强的问题，以研究和设计可靠的航空路由算法为主线，开展了快速带宽分配、高动态环境下的组播路由技术、突发自相似网络流的路由方法等研究。主要研究成果包括： 1）针对航空高动态网络中动态带宽资源利用问题，提出了一种航空高动态网络动态带宽分配路由方法（DLBR），通过对业务流预占用带宽进行动态分配和回收，实时的根据节点的带宽占用率为业务流分配带宽，均衡网络的业务负载，减少相关路由代价，从而降低了部分重负载节点业务传输的排队等控制开销，同时提高了网络资源利用率。 2）现有的移动组播技术由于对于节点高速移动性和子网间交互等支持较差，应用于航空高动态网络存在分组传输效率较低、分组丢失率高、组播树稳定性低等问题。我们提出一种基于位置预测和稳定性判决的路由算法（ALDRP），实现了航空高动态网络频谱带宽受限情况下网络资源的高效利用。实验验证了该算法可以有效增强网络在动态环境下组播树的稳定性和通信质量。 3）航空高动态网络的流量具有自相似的特征。而具有突发特性的业务源呈现出的自相似特征对时延、丢包率、吞吐量等网络性能指标将产生直接影响，使网络的设计、控制、分析和管理变得复杂。因此我们提出了一种基于航空高动态网络自身流量特征的资源分配方法和其相应的基于自相似流量分析的动态路由方法（AMBLR），有效的预测网络突发性流量的同时，优化网络流量负载，可以减少流量突发性对网络传输性能带来的不利影响，使网络性能得到优化。 4）论文提出的航空高动态网络路由方法，结合搭建的仿真环境，可以对网络的模型和特性进行高信度模拟，同时为后续的研究和算法的实际应用提供了条件。