束协议（BP）在深空链路中断下的性能研究

发布时间：2017-06-14 01:05

  本文关键词：束协议（BP）在深空链路中断下的性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：延迟/中断可容忍网络(Delay/Disruption Tolerant Network,简称DTN网络)是一种可以应用于长延时、频繁中断以及非对称速率环境下的网络架构,也是实现深空通信网络的一种可能手段。其中,束协议(Bundle Protocol,简称BP协议)作为DTN网络架构的主协议,主要采用基于存储转发的托管机制来保证数据的可靠传输。开启托管服务的节点将接收到的数据储存在内存中,并在数据成功被下一托管节点接收后释放相应的内存。而目前对于BP协议可靠性的研究,特别是在长中断链路环境中的研究并不多见。因此,文章内容围绕长中断深空通信链路环境的BP协议的模型建立和实验仿真展开,在下层协议为不可靠的UDPCL/UDP协议时,重点研究了BP协议的性能表现。并基于BP/UDPCL/UDP网络架构,建立了链路出现中断时的文件传输时间和内存占用的数学模型。文件传输时间模型用于预测文件从发送到接收的时间。内存占用模型用于反映在深空中断链路下,开启托管服务的节点的内存动态变化。本课题采用空间通信与网络测试平台SCNT模拟深空通信节点的拓扑结构,并在平台上运行美国美国喷气推进实验室(JPL)研发的ION软件。ION作为DTN网络结构的软件实现,可以通过参数设置,选择BP/UDPCL/UDP协议栈作为网络协议体系结构。通过实验仿真,有效地验证了这两个数学模型的有效性和可靠性。同时实验结果也表明,BP/UDPCL/UDP网络架构可以较好地克服信道链路中断,即使在不同的中断时间下,也能保证一定的文件传输时间与动态吞吐量。而且Bundle尺寸越小,传输有效吞吐量越高,内存释放速度越快。
【关键词】：DTN网络 BP协议 托管传输 中断
【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】：TN915.04
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究现状9-11
• 1.3 研究动机与意义11-12
• 1.4 本文的贡献及内容概要12-14
• 第二章 DTN网络及相关协议14-25
• 2.1 DTN网络的特征14-15
• 2.2 DTN网络体系结构15-17
• 2.3 BP协议17-21
• 2.3.1 协议介绍17-19
• 2.3.2 数据格式19-21
• 2.4 汇聚层UDPCL21-23
• 2.5 基于BP协议与UDP协议的深空通信模型23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 文件传输时间与内存占用的数学模型25-35
• 3.1 传输往返次数的数学模型26-28
• 3.2 文件传输时间的数学模型28-30
• 3.2.1 总链路传输时间28
• 3.2.2 发送时间28-29
• 3.2.3 链路中断时间29-30
• 3.3 内存占用模型30-34
• 3.3.1 中断发生之前31
• 3.3.2 中断发生过程中31-32
• 3.3.3 中断发生之后32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 实验设置35-39
• 4.1 实验平台的通信结构35-36
• 4.2 DTN网络架构的软件实现36-37
• 4.3 实验参数配置37-38
• 4.4 本章小结38-39
• 第五章 实验数据分析39-52
• 5.1 传输往返次数实验与模型对比39-40
• 5.2 文件传输时间模型与实验对比40-46
• 5.2.1 文件传输时间的实验分析40-42
• 5.2.2 动态吞吐量性能分析42-43
• 5.2.3 文件传输时间的实验与模型数据对比43-46
• 5.3 内存占用的模型与实验对比46-51
• 5.3.1 内存占用的实验分析46-47
• 5.3.2 内存占用的实验与模型数据对比47-51
• 5.4 本章小结51-52
• 第六章 总结与展望52-54
• 6.1 研究工作总结与主要创新点52-53
• 6.2 未来的研究工作53-54
• 参考文献54-59
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文59-60
• 致谢60-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林闯;董扬威;单志广;;基于DTN的空间网络互联服务研究综述[J];计算机研究与发展;2014年05期

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本文编号：448054