【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,深空探測的腳步不斷加快,深空探測的場景必將越來越復(fù)雜,業(yè)務(wù)和服務(wù)也將越來越豐富多樣。未來的深空探測將面對多方面的技術(shù)挑戰(zhàn),其中一個方面就是深空網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本文將研究面向深空探測的ICN(Information-Centric Networking)覆蓋網(wǎng)絡(luò),旨在提出適用于未來深空探測網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議解決方案,希望可以為深空探測的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供一定的參考。本文首先對深空探測的場景架構(gòu)進行了詳細描述,在此基礎(chǔ)上對深空探測場景特性和業(yè)務(wù)需求進行了梳理。總結(jié)了面向深空探測網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議體系所需要具備的特性和功能。本文對延時容忍網(wǎng)絡(luò)(Delay Tolerant Networking,DTN)協(xié)議和信息中心網(wǎng)絡(luò)ICN協(xié)議進行了介紹,主要分析了兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在面對深空探測的場景特性和業(yè)務(wù)需求時的優(yōu)缺點。本文針對深空探測場景特性和業(yè)務(wù)需求,提出了一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):ICN覆蓋網(wǎng)絡(luò),其核心協(xié)議是ICN over DTN。本文詳細描述ICN覆蓋網(wǎng)絡(luò)如何應(yīng)用于未來深空探測場景,包括行星表面網(wǎng)絡(luò)、深空網(wǎng)絡(luò)、地面網(wǎng)絡(luò)三部分,同時對ICN覆蓋網(wǎng)絡(luò)面向深空探測特性的設(shè)計細節(jié)進行說明,包括服務(wù)優(yōu)先級,安全性,鏈路中斷解決方案等。本文針對未來深空探測場景中的通信實體,比如中繼衛(wèi)星、行星表面探測器等,設(shè)計并實現(xiàn)了 ICN嵌入式仿真節(jié)點和DTN嵌入式仿真節(jié)點,分別用來模擬行星表面探測器和中繼衛(wèi)星。并通過這些仿真節(jié)點,以及傳統(tǒng)PC,構(gòu)建了 ICN覆蓋網(wǎng)絡(luò)的測試環(huán)境,運行真實的ICN覆蓋網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議棧,產(chǎn)生真實的數(shù)據(jù)流,使得實驗數(shù)據(jù)變得相對真實可靠。最后,利用仿真節(jié)點設(shè)計實驗平臺,并進行不同傳輸條件下的協(xié)議功能測試,同時與DTN、ICN協(xié)議進行對比,分析ICN覆蓋架構(gòu)的性能表現(xiàn)。說明了 ICN覆蓋網(wǎng)絡(luò)在深空探測場景的可用性,且性能上與DTN和ICN相對應(yīng)的功能性能相當。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V443.1;V556.8
【圖文】：

選用嵌入式等物理硬件對節(jié)點進行仿真。逡逑１．２未來深空探測的發(fā)展趨勢逡逑如圖１．１所示，此處以火星探測為例，探討未來典型深空探測的場景特性和對網(wǎng)絡(luò)逡逑協(xié)議的需求。逡逑’深空域逡逑＇＇＇、邋Ｚ邐、＇逡逑數(shù)據(jù)中、、逡逑／廠邐戶、＼逡逑一邐言

本文編號：2798383