多用户的CFDP协议研究与设计
发布时间：2017-03-30 08:04
本文关键词：多用户的CFDP协议研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：随着空间通信网络的发展以及空间活动的日益国际化,深空通信领域的研究规模不断壮大,深空网络的研究受到人们越来越多的关注和重视。然而,深空通信不同于传统的地面网络,它具有长时延、高误码率、带宽受限、断续连通、信道传输速率不对称等特征,这导致了链路无法长时间存在端到端路径且丢包率和往返时延都很高。为了解决在恶劣的深空环境中的通信问题,空间数据系统咨询委员会CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)提出了文件传输协议CFDP(CCSDS file delivery protocol),为深空通信提供了高效可靠的传输标准。本文首先对CFDP协议进行了研究,分析了CFDP协议的协议架构、通信模型和传输机制,并将CFDP协议与已有的地面网络中的文件传输协议FTP和低轨卫星网络的文件传输协议SCPS-FP(Space Communication Protocol Specification-File Protocol)进行了比较,CFDP协议更加适应于条件恶劣的深空通信,并且具有一定的优势。其次,本文分析了CFDP协议的时延性能,然后提出了多用户的CFDP协议。多用户的CFDP协议采用否定应答机制或立即否定应答机制,设计了在两种机制下的实现方案,并且在保证吞吐量最大化的前提下,重点优化了重传策略和定时器设计策略,分析了时延性能。最后,本文用仿真方法研究了多用户的CFDP在地-月、地-火通信条件下的性能。仿真过程中,比较了CFDP协议在同一传输机制下不同的因素对文件传输时延的影响,以及相同的条件下,不同传输机制的文件传输时延之间的关系;另外,研究了基于延迟否定应答机制的多用户的CFDP协议在不同的排队系统下的时延性能,并进行了比较。仿真结果表明:在不同的条件下,立即否认确认机制和延时否认确认机制各有优缺点;强插优先级排队系统的时延性能优于非强插优先级排队系统。
【关键词】：深空通信 文件传输协议 重传策略 时延性能
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927
【目录】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 符号对照表10-12
- 缩略语对照表12-15
- 第一章 绪论15-23
- 1.1 研究背景及意义15-17
- 1.1.1 深空探测的发展及深空通信15
- 1.1.2 深空通信的特点15-17
- 1.2 CCSDS及CFDP协议在国内外研究现状17-21
- 1.3 本文的研究工作及内容安排21-23
- 1.3.1 研究工作21
- 1.3.2 内容安排21-23
- 第二章 CFDP协议介绍及研究23-39
- 2.1 CFDP协议架构23-26
- 2.2 CFDP协议通信架构26-29
- 2.3 CFDP协议的可靠传输机制分析29-34
- 2.4 CFDP协议与已有协议的分析比较34-37
- 2.5 本章小结37-39
- 第三章 多用户的CFDP协议及其时延分析39-55
- 3.1 CFDP协议时延性能分析39-50
- 3.1.1 立即否定应答机制时延性能分析39-48
- 3.1.2 延迟否定应答机制时延分析48-50
- 3.2 多用户CFDP模型设计及时延性能分析50-54
- 3.3 本章小结54-55
- 第四章 多用户CFDP协议性能仿真55-73
- 4.1 仿真场景设定和实验设计55-56
- 4.2 仿真结果分析56-71
- 4.2.1 CFDP协议的时延仿真56-68
- 4.2.2 不同排队系统的多用户CFDP协议的时延性能仿真68-71
- 4.3 本章小结71-73
- 第五章 结论73-75
- 参考文献75-79
- 致谢79-81
- 作者简介81-82
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