【摘要】：基于高空平臺的臨近空間通信與地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相比,具有覆蓋范圍大、靈活部署、易于維護等特性;與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)相比,具有成本低、時延小、路徑衰減小等優(yōu)點。但高空平臺網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的稀疏性以及移動性會導(dǎo)致很難形成穩(wěn)定的拓撲網(wǎng)絡(luò),節(jié)點之間不能保證具有穩(wěn)定的通信鏈路,使用傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不能夠滿足需求,利用容忍延時網(wǎng)絡(luò)(Disruption/Delay Tolerant Network,DTN)實現(xiàn)高空平臺通信是目前的一種解決手段。該文結(jié)合國家自然科學(xué)基金重大研究計劃—培育項目“臨近空間動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量及優(yōu)化方法”的需求,研究DTN網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議和擁塞控制策略中的問題,提出適用于高空平臺通信的多拷貝路由機制進行報文轉(zhuǎn)發(fā)以及合理高效的擁塞控制策略。該文主要工作如下:(1)提出基于擁塞和報文數(shù)改進的Prophet路由協(xié)議PMNC(improved Prophet based on Message Number and Congestion),在Prophet協(xié)議判定報文轉(zhuǎn)發(fā)方式不足的基礎(chǔ)上,根據(jù)節(jié)點相遇概率結(jié)合報文副本占比數(shù)、報文的剩余生存時間對節(jié)點報文轉(zhuǎn)發(fā)進行限制,通過增強報文散發(fā)目的性的方式達到提高遞送成功率、降低網(wǎng)絡(luò)開銷的目的。(2)提出多參數(shù)聯(lián)合擁塞控制策略MPCC(Multiparameter Congestion Control),在考慮報文副本占比數(shù)、剩余生存時間等報文特性的基礎(chǔ)上結(jié)合節(jié)點間相遇概率定義報文權(quán)值,將報文權(quán)值作為丟包的依據(jù),減少冗余報文占用節(jié)點緩存空間的概率,降低擁塞發(fā)生的可能性。(3)通過THE ONE模擬器對PMNC路由協(xié)議及MPCC擁塞控制策略進行仿真實驗,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)開銷、遞送成功率等網(wǎng)絡(luò)性能指標作為對比依據(jù)與其它路由協(xié)議和擁塞控制策略的仿真結(jié)果進行對比分析,證明所提出的路由協(xié)議和擁塞控制策略的可行性。
【圖文】：

展該領(lǐng)域的研究進行了深入的探討[10]，2013 年，自然基金委發(fā)布了關(guān)于 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)重大研究計劃項目指南 的重大專項課題。國家計劃 先進軌道交通 專項 2016 年指南安排了 空天車地信息一體化軌道與控制關(guān)鍵技術(shù) 重點任務(wù)研究項目，其主要研究內(nèi)容包括研制搭載專用續(xù)駐空的平流層飛艇系統(tǒng)，解決常態(tài)運行時的軌旁環(huán)境監(jiān)測、列車狀態(tài)監(jiān)監(jiān)視和通信中繼等問題。如圖 1.1 所示，臨近空間網(wǎng)絡(luò)指的是以高空平臺作為通信載體、構(gòu)成的互信息獲取與分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)，與地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)相比，具有覆蓋范圍大、、易于維護等特性；與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)相比，具有成本低、時延小、路徑優(yōu)點[11]。同時，臨近空間網(wǎng)絡(luò)配置機動靈活、抗干擾性強，使用幾個高能覆蓋較大區(qū)域，且具有較長持續(xù)時間的工作能力。通過在臨近空間部臺與地面、衛(wèi)星組網(wǎng)構(gòu)成的自組織網(wǎng)絡(luò)，，不僅可以作為災(zāi)害發(fā)生時的應(yīng)段，同時在區(qū)域氣象監(jiān)測、交通監(jiān)控與指揮等實際應(yīng)用中都能夠發(fā)揮顯。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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本文編號：2594461