本文關(guān)鍵詞：面向空間通信的DTN路由問題研究　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 空間網(wǎng)絡(luò) DTN路由 效用-預(yù)測 身份密碼學(xué)

【摘要】：伴隨著世界各國航天事業(yè)和空間網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,建立空天地一體化信息綜合網(wǎng)絡(luò)成為各國研究熱點(diǎn)之一。空間通信鏈路具有鏈路易中斷、傳輸率不對稱以及消息延遲高等問題,而傳統(tǒng)TCP/IP協(xié)議的正常運(yùn)行則是需要鏈路連通狀態(tài),且延時(shí)在毫秒級的情況下,顯然傳統(tǒng)因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)不能在空間環(huán)境得到很好適用。DTN(Delay/Disruption Tolerant Network,DTN)延遲容忍網(wǎng)絡(luò)是由星際互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展而來。它采用“覆蓋層”的思想,利用存儲-攜帶-轉(zhuǎn)發(fā)(Store-Carry-Forward)的方法,對數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠傳輸。本文針對空間通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),研究空間DTN網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)路由問題,具體內(nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面:首先,介紹了空間網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的不同特點(diǎn),提出了DTN體系在空間網(wǎng)絡(luò)中的適用性。然后研究分析DTN體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn),文中重點(diǎn)對Bundle協(xié)議進(jìn)行了相關(guān)研究。接著論文對一些經(jīng)典DTN路由方法進(jìn)行分類,分析了基于洪泛的路由、基于知識庫的路由和基于連接圖的路由思想。文章還介紹了相關(guān)仿真工具STK和ONE的運(yùn)行原理,并對一些路由性能指標(biāo)進(jìn)行說明。然后,本文提出了基于節(jié)點(diǎn)效用預(yù)測的DTN路由算法-UPHR(Utility and Probabilistic Hybrid Routing,UPHR)路由算法。UPHR路由算法首先利用社會網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),將社會網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相似度、中心度等概念應(yīng)用到空間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中。文中又定義了節(jié)點(diǎn)的冗余度特征,因此節(jié)點(diǎn)的效用值區(qū)分度會更加明確。同時(shí)利用改進(jìn)的ProPHET算法,結(jié)合空間節(jié)點(diǎn)運(yùn)動的部分規(guī)律性,把空間鏈路時(shí)序特性與概率相結(jié)合,提高對于下一跳節(jié)點(diǎn)的選擇精度。利用STK和ONE軟件對所提路由協(xié)議進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明在空間節(jié)點(diǎn)運(yùn)行規(guī)律部分可知的條件下,UPHR在消息投遞率和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)方面比傳統(tǒng)ProPHET性能有較大提升。最后,針對空間通信環(huán)境的安全需求,研究了空間DTN路由的安全機(jī)制問題�？臻g網(wǎng)絡(luò)具有開放性的特點(diǎn),所以它的路由協(xié)議更容易受到竊取、篡改等方面的威脅。文章利用身份密碼學(xué)方案設(shè)計(jì)了DTN安全路由ICSR(Identity-based Cryptography Security Routing,ICSR),在路由信息交互時(shí)進(jìn)行身份簽名驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,在偽造路由消息增加時(shí),ICSR性能與未有安全機(jī)制的UPHR路由相比有較好的表現(xiàn),證實(shí)了所提方案在DTN安全方面的有效性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN927

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本文編號：1326301