通过分析卫星通信网络发展趋势,阐述卫星网络中现有的数据链路层协议,梳理归纳卫星网络的特点及影响,提出了一种新型卫星网络数据链路层协议(New Satellite Link Protocol,NSLP)。分析对比表明,该协议能够有效降低链路层报头开销,提高信息传输效率。在实际应用中,新型协议具有能够简化数据链路层的功能,有与TCP/IP协议兼容性好、与IP协议耦合度高、节约星上资源等诸多优点,有利于卫星IP网络整体性能的有效提升。
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。
