Toward Optimized Traffic Distribution Efficient Network Capacity Utilization Two-Layered Satellite教学教材.pptx

Toward Optimized Traffic Distribution for Efficient Network Capacity Utilization in Two-Layered Satellite Networks IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY Hiroki Nishiyama, Member, IEEE, Yuta Tada, Nei Kato, Senior Member, IEEE, Naoko Yoshimura, Morio Toyoshima, Member, IEEE, and Naoto Kadowaki, Member, IEEE 目录1.Background2.motivation3.formulation4.Evaluation1.Background当今，移动终端十分普及。但是在一些乡村地区，地面移动网络基站设施的建设并不完善，所以在这一地区，无处不在的通信（ubiquitous communication）的实现十分困难。因此，卫星网络在这种情况下就体现了他的优势： 1.卫星网络的覆盖区很大，可以覆盖很多地面的用户 2.网络不需要很多地面设施多层卫星网络（MLSN）正在成为下一代卫星网络的一种实用的架构。MLSN是通过整合几种不同的卫星网络（LEO、MEO等）并有层级结构。目前，为了更高效地利用多层卫星网络的，有很多问题正在被研究，如保证QoS、切换管理、负载平衡等2.Motivation尽管卫星网络有很巨大的网络资源，但随着网络的发展，移动终端的通信量将会变得更多，即使是卫星网络也会产生信号拥挤。在多层卫星网络中，一个重要的任务就是高效地利用每层中的卫星来实现特定的目的。现有的方案都是通过给不同层级的卫星赋予不同的任务来减少网络管理的开销并保证用户的QoS。但是现有的研究并不能提出一个能使每个层内的交通分布达到最优的方案。为了解决这个问题，作者在一个最简单的双层LEO/MEO网络中，提出了一种优化负载分配的路由算法来减小丢包率并增加吞吐量作者所提出的流量分布的路由算法主要分三步完成：A.基于极限值的流量分布方案B.最优临界值的定义C.最优临界值的公式化3.FormulationA.基于极限值的流量分布方案 在这个路由算法中，traffic基本在LEO层中的最短路径传播 但是，当traffic增加时，LEO层中很容易出现阻塞，因此，适量的traffic要被分配到MEO层中 长距离流量LDT（当source和destination的距离大于一定临界值时）会被转移到其他层。这个临界值被成为时标临界值（timescale threshold）.这个临界值在任何情况下都是不变的 在这个作者的另外两篇文章中，已经证明了用最优临界值达到有效流量分布的可能性B.最优临界值的定义假设：1. 用户均匀分布在地球上2. 考虑双层的MLSN，且每层上星座都是用晶格状ISL链接的3. 包丢失主要发生在ISL上，ILL和GSL上不会出现在这些假设下，MLSN可以认为是单个系统的组合，每个系统都有四个输入和四个输出B.最优临界值的定义当得到最优的临界值时，LEO和MEO之间的流量之比与他们每个系统的系统容量之比是相等的4.evaluation性能评估 仿真模拟了一个典型的双层MSLN：LEO层利用Iridium constellation ；MEO层利用SpacewayNGSO constellation 仿真中将本路由算法与在NGSO中用的最多的Dijkstra 最短路径（DSP）路由算法进行了比较，比较了吞吐量和包丢失率FIN