【摘要】：隨著科技不斷進(jìn)步,技術(shù)不斷革新,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多的被投入到實(shí)際應(yīng)用中來(lái)。在下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)是其重要的組成部分。但衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)具有鏈路時(shí)延大、誤碼率高、鏈路狀態(tài)頻繁變化、端到端路徑可能長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法連通等特點(diǎn)。由于這樣的特點(diǎn)不滿足標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的前提假設(shè),無(wú)法直接將標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議應(yīng)用于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。為了在下一代互連網(wǎng)建設(shè)中使衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)融入其中,因此需要研究適用于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本文首先介紹了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)、典型應(yīng)用、自身缺點(diǎn)及現(xiàn)有衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò);然后介紹了目前應(yīng)用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,包括CCSDS協(xié)議與Bundle協(xié)議中一些關(guān)鍵技術(shù)和特性。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議,詳細(xì)分析了其直接應(yīng)用于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)存在的問(wèn)題及性能限制。針對(duì)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用TCP/IP協(xié)議存在的問(wèn)題,本文提出了一種適用于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議DTN-IP協(xié)議。該協(xié)議加入了對(duì)節(jié)點(diǎn)位置信息的獲取及利用,并使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)送機(jī)制,以適應(yīng)衛(wèi)星鏈路斷續(xù)連通及一段時(shí)間內(nèi)不存在端到端鏈路的特點(diǎn)。所提的網(wǎng)絡(luò)層改進(jìn)協(xié)議充分考慮到了網(wǎng)絡(luò)中寶貴的連通時(shí)間,避免了大量鏈路狀態(tài)信息的交互,降低了信令開(kāi)銷,提高了數(shù)據(jù)分組成功投遞的概率。最后根據(jù)提出的DTN-IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,本文搭建了演示驗(yàn)證平臺(tái),并在Linux系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)方案中介紹了方案總體架構(gòu)和協(xié)議軟件主要功能模塊。針對(duì)總體方案,設(shè)計(jì)了可直接反映性能優(yōu)劣的多個(gè)測(cè)試腳本,并對(duì)各個(gè)腳本測(cè)試所得的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行了對(duì)比分析,進(jìn)而證明了實(shí)現(xiàn)方案的完整性和所提出的改進(jìn)協(xié)議的性能優(yōu)勢(shì)。
[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(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN915.04;TN927.2

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本文編號(hào)：2298895