3.1周期性管理

　　周期性的管理工作主要是在每个时间开始的时候管理卫星为自己管理域内的低层卫星计算路由，用于该时间片内的数据转发，具体的流程如下：步骤1：当一个时间片开始的时候，低层卫星收集自身的.链路状态信息，比如延迟、带宽等等，然后通过轨道内卫星的相对位置关系，将自己的状态信息以最小跳数发送给簇头。步骤2：簇头收集自己轨道内的链路状态信息，并进行判断是否收集完毕，如果是，就将链路状态信息进行汇总并发送给管理卫星。步骤3：管理卫星收集自己管理域内的链路状态信息，并进行判断是否收集完毕，如果是，就将自已域内的链路状态信息在管理轨道内泛洪。步骤4：管理卫星判断是否拥有了全网链路状态信息，如果有，就为自己管理域内的低层卫星计算路由表。步骤5：路由表计算完毕之后，管理卫星将其下发到自己域内的簇头卫星。步骤6：簇头卫星将路由表依次下发到该轨道内的每一个卫星。步骤7：低层卫星收到路由表并保存，在该时间片内利用这些路由表转发数据。

　　3.2触发性管理

　　一个低层卫星可能发生故障，或者发生拥塞，以及因为维护、测试等原因而暂时关闭，这些都会影响到整个网络的性能，甚至造成大量的丢包现象。在我们的管理策略中，一旦这种情况发生，将会采取如下方式处理：步骤1：故障卫星的邻居卫星检测到故障信息，首先在自己轨道内泛洪，该轨道内的其他卫星锁定故障卫星状态，然后簇头将这个信息发送给管理卫星。步骤2：管理卫星首先将这个故障信息在管理轨道内泛洪，然后所有管理卫星锁定故障卫星的状态，并生成一个故障报告给地面站或者控制中心。步骤3：管理卫星对其管理域内的低层卫星受到故障信息影响的那部分路由表进行更新，然后发送给管理域内的簇头。步骤4：簇头依次将这些更新的路由表通过轨内链路依次发送给对应的低层卫星。步骤5：低层卫星将收到的更新路由表替换掉受到故障信息影响那部分路由表。一旦故障卫星得到恢复就会触发另一次更新。

　　4仿真实验

　　我们仿真实验包括三个部分。首先，我们仿真计算了当管理卫星处于不同高度时，分轨分簇的管理策略所需要管理卫星的数目，并将其与传统的覆盖分域方式作了对比。然后我们仿真了在GEO/LEO双层网络下，两种管理策略的管理域随时间变化的情况。最后，我们仿真了在GEO/LEO双层网络下，两种管理策略在每个时间片的路由收敛时间。

　　4.1管理卫星数目随高度的变化情况

　　在仿真中，我们选择了一个类铱星系统的LEO星座作为低层卫星网络，管理卫星的高度变化范围为20xxkm~35786km，无论哪种策略，随着高度的增加，需要的管理卫星的数目不断减少。这主要是因为管理卫星越高，在LEO层上的覆盖范围越广，对覆盖分域策略来说能够管理的低层卫星也就越多，对分轨分簇管理策略来说能够管理的轨道数目也就越多。同样我们也可以看出分轨分簇的管理策略所需要的管理卫星数目在不同的高度下都比覆盖分域方式的要小得多，这主要是因为覆盖分域的方式必须要对整个LEO层实现全覆盖，而分轨分簇策略只需要覆盖轨道上的簇头即可。

　　4.2管理域随时间的变化情况

　　在仿真中，我们用卫星工具包STK模拟了一个GEO/LEO双层卫星网络，并将生成的数据导入到MATLAB中进行处理。每当管理域发生变化，即LEO卫星退出旧的管理卫星的管理域加入到新的管理卫星的管理域中，就会引起一次状态变化，在图3中我们用高度为1的脉冲表示在覆盖分域的策略下管理域的状态改变，用高度为2的脉冲表示分轨分簇的策略下管理域的状态改变。图中黑色区域表示状态改变很频繁。显然我们可以看到覆盖分域策略下管理域状态的改变要比分轨分簇策略下管理域状态改变要频繁的多，这大大增加了时间片划分的难度，而且状态改变一次就要在管理卫星之间通告一次，增大了整个系统的管理开销。

　　5.结束语

　　本文提出了一种分轨分簇的管理策略，每个轨道由一个簇头负责管理本轨道上的卫星，管理层的卫星只需要直接管理这些簇头即可。我们通过分析和仿真可以看出这种管理策略比传统的覆盖分域管理策略所需的卫星数目要小的多，并且降低管理层的星座设计复杂度。在对GEO/LEO双层卫星网络分别采用不同的管理策略时，可以看到传统的覆盖分域策略下管理域变化的要频繁的多，而两者的路由收敛时间相差不大。