题目：中低轨道卫星组网及路由技术研究

信息时代要求无处不在的信息交互能力，地面通信的局限性限制了地面网络的通信能力。卫星网络通过星间链路、采用星上路由交换可以实现对地球表面的无缝覆盖，提供任何时间、任何地点、任何人之间的个人通信，这对民用和军用都具有十分重要的意义。同时，卫星网络作为未来天空地一体化网络的核心已经为越来越多的人所重视，成为卫星通信领域中的研究热点之一。卫星网络有别于一般的地面网络，星间链路与网络拓扑具有动态性。卫星在原有星间链路断开后需要建立新的链路来维持自身及整个网络的通信能力，这是组网设计中的链路设计。拓扑的动态性导致目前已有的地面协议不适用于卫星网络的特殊环境，需要建立专门针对移动卫星通信网的新的网络协议体系，特别是动态路由算法及协议。本博士论文针对卫星网络设计中的网络结构设计、星间链路设计、星上路由以及模拟仿真方法等若干关键技术进行了深入研究，主要研究成果包括：（1）比较了各种卫星组网方式的优缺，提出了利用非GEO卫星组网来构建全球性卫星网络的星座组网结构。（2）针对卫星网动态拓扑、长变时延等特性及其所处的复杂空间环境带来的通信干扰等影响星间链路通信性能的重要因素，提出了衡量星间链路稳定性的模型。在此模型基础上给出了卫星网络中的星间链路设计方法。（3）针对采用极轨道的LEO单层卫星网络所具有的规则网格状结构这一特点，设计了一种静态、分布式的LEO单层卫星网IP路由算法，可以有效地降低星上路由的复杂度、减小星上存储资源的使用。（4）利用MEO和LEO卫星分别在长、短距通信中具有的不同优势，设计了一种适用于LEO/MEO双层卫星网络的分层、分布式的动态路由算法。该算法将星间链路的剩余生存时间因素引入到路径权重的计算中，计算出的路径是综合时延与持续时间等因素的最优路径。（5）提出了一种基于CBT的LEO/MEO双层卫星网络多播路由算法。该算法利用双层卫星网络的层次拓扑结构可以快速有效地定位多播组的核心节点。算法在星上存储和处理方面的要求较低，而且不受网络规模的限制，具有良好的可扩展性，适于在双层结构的卫星网络中使用。（6）针对以星座模式组网的卫星网络在仿真上难度较大的问题，提出了一种简化的卫星网仿真方案，利用地面固定的有线网络，在其中加入卫星网特性模型，使其完全呈现出卫星网固有的动态网络拓扑特性和动态网络时延特性。该方法可以为卫星网组网仿真、网络性能仿真以及路由交换协议仿真提供相对简单、有效、易实现的仿真评估手段。