基于动态多跳链路的空间DTN数据单元参数优化

发布时间：2017-09-11 05:04

  本文关键词：基于动态多跳链路的空间DTN数据单元参数优化

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【摘要】：随着空间科学技术的发展,越来越多的卫星和航天器能在空间环境中为人类提供各种业务服务。而随着业务种类的增加、业务量的增大,单一的通信节点可能难以满足通信的需求,这样就需要多个节点组网协作以完成通信业务。对多节点的空间通信组网协议而言,该协议不仅要能实现空间可靠数据传输,还需要实现不同底层协议之间的相互通信。由于地面网络协议难以应用于空间环境中,于是提出了基于存储转发机制的DTN(Delay/Disruption Tolerant Networks)网络协议。DTN网络不仅可以在空间恶劣的环境下通信,还可以通过BP(Bundle Protocol)协议和汇聚层协议实现不同底层协议之间的数据通信。对于空间网络环境,当数据多跳传输时以及当节点高速运动导致传输信道参数动态变化时,如何进行传输数据尺寸的设置对DTN协议提出了挑战。本文根据bundle的传输过程和文件的多跳传输过程,计算单个bundle传输时延和多跳节点上的文件传输时延,分析探讨了在bundle传输时延和多跳传输时延公式下对segment和bundle长度进行优化的方法。再根据空间信道公式和节点间链路距离的动态变化情况,分析动态对于信道参数带来的变化以及对优化结果带来的影响,提出了一种可以用于动态链路下进行数据块大小优化的方法。通过仿真结果分析该方法对bundle和segment数据块优化值所带来的影响以及该方法所带来的传输时延的变化。同时在多跳的传输过程中,将bundle的分块和聚合机制应用到多跳传输的优化中。分析聚合和分块应用于多跳时,不同跳数、不同的误码率和不同的聚合个数等参数对聚合分块方法所带来的性能提升的影响。
【关键词】：DTN 多跳传输 动态优化 聚合 分块
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V443.1;TN915.04
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景8-9
• 1.2 研究现状与分析9-12
• 1.2.1 基于TCP/IP改进的协议和算法9-10
• 1.2.2 CCSDS文件传输协议CFDP协议的研究10-11
• 1.2.3 DTN网络协议的研究进展11-12
• 1.3 课题研究目的及意义12-13
• 1.4 论文结构安排13-14
• 第2章 DTN网络体系14-21
• 2.1 引言14
• 2.2 DTN网络在空间通信的特征14-15
• 2.3 BP协议结构15-17
• 2.4 LTP协议结构17-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 面向源节点的多跳传输动态优化21-38
• 3.1 引言21
• 3.2 数据的单跳和多跳传输过程21-29
• 3.2.1 单个bundle平均时延21-24
• 3.2.2 数据在多跳上的传输过程24-27
• 3.2.3 关于T_(bundle)和T_(file)的仿真27-29
• 3.3 传输参数优化29-31
• 3.4 动态下的多跳传输参数优化31-37
• 3.4.1 星间动态链路参数31-33
• 3.4.2 动态链路下的优化方法33-34
• 3.4.3 仿真结果性能分析34-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 面向中间节点的多跳传输优化38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 多跳DTN聚合38-40
• 4.2.1 聚合模型39-40
• 4.3 数据分块40-43
• 4.3.1 被动分块41
• 4.3.2 主动分块41-43
• 4.4 多跳中聚合分块优化43-44
• 4.5 仿真结果与分析44-48
• 4.5.1 仿真过程44-45
• 4.5.2 多跳下聚合和分块的性能评估45-46
• 4.5.3 不同跳数下的聚合分块46-47
• 4.5.4 不同误码率下的聚合分块47-48
• 4.6 本章小结48-49
• 结论49-50
• 参考文献50-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果54-56
• 致谢56

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本文编号：828747