深空通信中网络节点存储器管理技术研究
发布时间：2017-04-06 10:00
本文关键词：深空通信中网络节点存储器管理技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：容迟/容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networking,DTN)作为一种端对端网络结构模型不仅可以实现异构网络的兼容性,还可保证极端通信环境中信息的可靠传输,所以被认为是未来最适合用于深空通信的网络技术之一。为实现数据的可靠传输,DTN结构中的束协议(Bundle Protocol,BP)采用托管传输和存储-携带-转发机制,以容忍深空信道的极长延时和链路中断,从而对网络节点的存储器资源提出了较高的要求,为此需要研究节点存储器的高效管理技术。本论文研究了基于BP托管传输技术进行文件传输过程中的节点存储器动态变化情况。在由多个源节点、一个中继节点、一个目的节点组成的网络中,针对深空链路中的非对称带宽比等特点,本文首先提出了避免上行链路拥塞的束块(Bundle size)阈值模型,以防止确认信号产生传输延时。然后,本文还分析了阈值上下不同束块大小对中继节点的存储动态变化的影响,并建立了一次数据往返分析模型。最后,在研究了面向深空通信网络的数据存储-转发及可靠传输、应答机制设计、往返延时估计和数据流控制等问题的基础上,论文建立了给定误码率下中继节点存储器占有及释放的数学模型。论文对所设计的中继节点存储动态变化数学模型进行了仿真测试,给出了测试结果。仿真是基于搭建的空间通信和网络实验平台(SCNT),其主要以支持中继通信的空间链路仿真器(SLS)为核心,由若干台基于linux平台的PC组成,分别模拟源节点、中继节点、信道、目的节点等。仿真结果表明,本文所设计的数学模型与实验数据相符。在噪声信道中,低于阈值的束块虽然会造成上行链路拥塞,但其往往使得束块更快地得到释放并取得更高的吞吐量,所以非对称带宽并不会影响数据释放的总时间长度。此外,随着误码率或者文件尺寸的增加,数据传输往返回合数增多,进而使得数据释放总时间增长。综上所述,在一般的深空通信网络中,未来更适宜采用低于阈值的束块进行数据传输。
【关键词】：延时/中断容忍网络 深空通信 束协议 存储器管理
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 绪论8-16
- 1.1 研究背景及意义8-10
- 1.2 研究现状10-14
- 1.3 课题内容及创新14-16
- 1.3.1 论文主要工作14-15
- 1.3.2 论文章节安排15-16
- 第2章 DTN与束协议16-28
- 2.1 延时中断容忍网络16-20
- 2.1.1 DTN的起源与发展16-18
- 2.1.2 DTN结构18-19
- 2.1.3 DTN在深空通信的应用19-20
- 2.2 束协议20-27
- 2.2.1 束协议简介20-22
- 2.2.2 束块结构22-24
- 2.2.3 托管传输24-25
- 2.2.4 束协议的路由25-26
- 2.2.5 汇聚层适配器26-27
- 2.3 本章小结27-28
- 第3章 深空通信节点存储器动态模型28-41
- 3.1 一次数据往返分析模型28-35
- 3.1.1 束块的阈值模型29-30
- 3.1.2 大束块尺寸下的分析模型30-32
- 3.1.3 小束块尺寸下的分析模型32-35
- 3.2 存储器动态变化模型35-40
- 3.3 本章小结40-41
- 第4章 实验仿真与性能分析41-57
- 4.1 实验平台41-43
- 4.2 实验方案43-44
- 4.3 实验结果44-56
- 4.3.1 无噪声信道45-46
- 4.3.2 低噪声信道46-48
- 4.3.3 中噪声信道48-54
- 4.3.4 高噪声信道54-55
- 4.3.5 存储空间动态变化总结55-56
- 4.4 本章小结56-57
- 第五章 总结与展望57-59
- 5.1 论文总结57
- 5.2 工作展望57-59
- 参考文献59-64
- 攻读硕士学位期间发表论文64-65
- 致谢65-66
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本文编号：288648
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