本文關(guān)鍵詞：基于CCSDS的空間網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《電子科技大學(xué)》 2011年

基于CCSDS的空間網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議研究與實現(xiàn)

李勇  

【摘要】：當前,人類越來越重視對太空領(lǐng)域的探索,從而加快了對空間通信技術(shù)的發(fā)展。與此同時,因特網(wǎng)也經(jīng)歷了爆炸性的發(fā)展。將因特網(wǎng)與空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)合構(gòu)建天地一體化網(wǎng)絡(luò)已成為未來空間網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)發(fā)展的一種趨勢。 然而,簡單地將空間網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)結(jié)合并不能達到預(yù)期的效果。因為兩種網(wǎng)絡(luò)擁有不同的特點,對應(yīng)的支持數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡讓訁f(xié)議也就不一樣。所以,構(gòu)建天地一體化的網(wǎng)絡(luò),至少需要三步:一、為了達到協(xié)議的轉(zhuǎn)換,需要協(xié)議網(wǎng)關(guān);二、為了更好的支持多種上層應(yīng)用,需改進現(xiàn)有空間協(xié)議僅支持少有數(shù)據(jù)類型的缺點;三、對二網(wǎng)合一所遇到的其他問題進行解決。典型的IP over AOS(Advanced Orbiting Systems,高級在軌系統(tǒng))網(wǎng)關(guān)正好能滿足前兩步,但是對于第三步卻不能做到很好的支持。 本文主要針對典型的IP over AOS網(wǎng)關(guān)所遇到的問題進行解決,包括該網(wǎng)關(guān)不能提供服務(wù)保障機制以及傳輸層性能低下兩方面。首先,由于不同類別的應(yīng)用具有不同的重要性、不同的特點,故占用不同的虛信道。所以,本文采用的服務(wù)保障機制是針對虛信道進行的,從而達到為上層應(yīng)用數(shù)據(jù)提供服務(wù)保障的能力。此服務(wù)保障機制主要針對虛信道進行流量控制,達到各虛信道對寶貴的衛(wèi)星無線鏈路的合理分配;然后在實際將虛信道中的傳輸幀調(diào)度至物理信道時,按照虛信道優(yōu)先級的高低決定數(shù)據(jù)的重要程度或優(yōu)先級高低:優(yōu)先級高的虛信道先調(diào)度至物理信道發(fā)送。通過以上兩步處理,從而做到了在合理使用帶寬的情況下,同時也保障優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)得到優(yōu)先服務(wù)。此外,針對將TCP協(xié)議直接部署于IP over AOS網(wǎng)關(guān)所產(chǎn)生的問題(即TCP應(yīng)用的性能極其低下)進行了解決。針對CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,太空數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會)提出的SCPS-TP(Space Communications Protocol Specification Transport Protocol,空間通信協(xié)議規(guī)范-傳輸層協(xié)議)與典型的IP over AOS網(wǎng)關(guān)的融合提出了幾種方案。通過對比分析,選擇了一種簡單地、適合于項目應(yīng)用場景需要的方案,并對其進行了實現(xiàn)。同時,對遇到的問題進行了分析和解決。另外,鑒于并不是所有的TCP應(yīng)用都需要傳輸層性能增強,以及并不是所有TCP報文的性能都能增強等因素,本文又提出了選擇性增強的方案,即僅僅針對某些類別的TCP數(shù)據(jù)進行傳輸層性能增強。 最后,本文在Ubuntu系統(tǒng)上實現(xiàn)了擁有服務(wù)保障機制和選擇性傳輸層性能增強的IP over AOS網(wǎng)關(guān)。同時又針對進行了相關(guān)的實驗,驗證了以上兩種方案的可行性。

【關(guān)鍵詞】：
【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】：2011
【分類號】：TP393.04
【目錄】：

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