【摘要】：隨著科技不斷進步,技術不斷革新,衛(wèi)星網絡越來越多的被投入到實際應用中來。在下一代互聯(lián)網建設中,衛(wèi)星通信網絡是其重要的組成部分。但衛(wèi)星網絡具有鏈路時延大、誤碼率高、鏈路狀態(tài)頻繁變化、端到端路徑可能長時間無法連通等特點。由于這樣的特點不滿足標準TCP/IP協(xié)議中關于網絡特點的前提假設,無法直接將標準TCP/IP協(xié)議應用于衛(wèi)星通信網絡。為了在下一代互連網建設中使衛(wèi)星網絡融入其中,因此需要研究適用于衛(wèi)星通信網絡特點的網絡協(xié)議。本文首先介紹了衛(wèi)星網絡的優(yōu)勢、典型應用、自身缺點及現(xiàn)有衛(wèi)星通信網絡;然后介紹了目前應用于衛(wèi)星網絡中的網絡協(xié)議,包括CCSDS協(xié)議與Bundle協(xié)議中一些關鍵技術和特性。針對標準TCP/IP協(xié)議,詳細分析了其直接應用于衛(wèi)星通信網絡時存在的問題及性能限制。針對衛(wèi)星通信網絡環(huán)境下使用TCP/IP協(xié)議存在的問題,本文提出了一種適用于衛(wèi)星通信網絡的網絡協(xié)議DTN-IP協(xié)議。該協(xié)議加入了對節(jié)點位置信息的獲取及利用,并使用數據存儲發(fā)送機制,以適應衛(wèi)星鏈路斷續(xù)連通及一段時間內不存在端到端鏈路的特點。所提的網絡層改進協(xié)議充分考慮到了網絡中寶貴的連通時間,避免了大量鏈路狀態(tài)信息的交互,降低了信令開銷,提高了數據分組成功投遞的概率。最后根據提出的DTN-IP網絡協(xié)議,本文搭建了演示驗證平臺,并在Linux系統(tǒng)上進行實現(xiàn)。在實現(xiàn)方案中介紹了方案總體架構和協(xié)議軟件主要功能模塊。針對總體方案,設計了可直接反映性能優(yōu)劣的多個測試腳本,并對各個腳本測試所得的參數與標準協(xié)議進行了對比分析,進而證明了實現(xiàn)方案的完整性和所提出的改進協(xié)議的性能優(yōu)勢。
[Abstract]:With the development of science and technology, more and more satellite networks have been put into practical application. In the next generation Internet construction, the satellite communication network is its important component. However, satellite networks are characterized by large link delay, high bit error rate, frequent changes in link state, and end-to-end paths that may not be connected for a long time. Because this characteristic does not satisfy the premise assumption of the standard TCP/IP protocol about the network characteristic, it can not directly apply the standard TCP/IP protocol to the satellite communication network. In order to integrate satellite network into the next generation interconnection network, it is necessary to study the network protocol suitable for satellite communication network. This paper first introduces the advantages, typical applications, shortcomings and existing satellite communication networks of satellite networks, and then introduces the network protocols used in satellite networks at present, including some key technologies and characteristics of CCSDS protocol and Bundle protocol. Aiming at the standard TCP/IP protocol, the problems and performance limitations of its direct application in satellite communication network are analyzed in detail. Aiming at the problem of using TCP/IP protocol in satellite communication network environment, this paper presents a network protocol DTN-IP protocol suitable for satellite communication network. The protocol includes the acquisition and utilization of node location information, and uses the data storage and transmission mechanism to adapt to the characteristics of the satellite link connected intermittently and the end-to-end link does not exist for a period of time. The proposed improved network layer protocol fully takes into account the valuable connection time in the network, avoids the interaction of a lot of link state information, reduces the signaling overhead, and improves the probability of successful delivery of data packets. Finally, according to the proposed DTN-IP network protocol, this paper built a demonstration verification platform, and implemented it on the Linux system. The overall architecture and the main function modules of the protocol software are introduced. According to the overall scheme, several test scripts are designed to reflect the performance directly, and the parameters of each script are compared with the standard protocol. Furthermore, the integrity of the scheme and the performance advantages of the proposed improved protocol are proved.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN915.04;TN927.2

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本文編號：2298895