【摘要】：基于高空平臺(tái)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(hù)等特性;與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)相比,具有成本低、時(shí)延小、路徑衰減小等優(yōu)點(diǎn)。但高空平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的稀疏性以及移動(dòng)性會(huì)導(dǎo)致很難形成穩(wěn)定的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)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(shí)網(wǎng)絡(luò)(Disruption/Delay Tolerant Network,DTN)實(shí)現(xiàn)高空平臺(tái)通信是目前的一種解決手段。該文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃—培育項(xiàng)目“臨近空間動(dòng)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(wèn)題,提出適用于高空平臺(tái)通信的多拷貝路由機(jī)制進(jìn)行報(bào)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(bào)文數(shù)改進(jìn)的Prophet路由協(xié)議PMNC(improved Prophet based on Message Number and Congestion),在Prophet協(xié)議判定報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方式不足的基礎(chǔ)上,根據(jù)節(jié)點(diǎn)相遇概率結(jié)合報(bào)文副本占比數(shù)、報(bào)文的剩余生存時(shí)間對(duì)節(jié)點(diǎn)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行限制,通過(guò)增強(qiáng)報(bào)文散發(fā)目的性的方式達(dá)到提高遞送成功率、降低網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)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(bào)文副本占比數(shù)、剩余生存時(shí)間等報(bào)文特性的基礎(chǔ)上結(jié)合節(jié)點(diǎn)間相遇概率定義報(bào)文權(quán)值,將報(bào)文權(quán)值作為丟包的依據(jù),減少冗余報(bào)文占用節(jié)點(diǎn)緩存空間的概率,降低擁塞發(fā)生的可能性。(3)通過(guò)THE ONE模擬器對(duì)PMNC路由協(xié)議及MPCC擁塞控制策略進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)、遞送成功率等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)作為對(duì)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(jìn)行對(duì)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(jìn)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(jì)劃項(xiàng)目指南 的重大專項(xiàng)課題。國(guó)家計(jì)劃 先進(jìn)軌道交通 專項(xiàng) 2016 年指南安排了 空天車(chē)地信息一體化軌道與控制關(guān)鍵技術(shù) 重點(diǎn)任務(wù)研究項(xiàng)目，其主要研究?jī)?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(yùn)行時(shí)的軌旁環(huán)境監(jiān)測(cè)、列車(chē)狀態(tài)監(jiān)監(jiān)視和通信中繼等問(wèn)題。如圖 1.1 所示，臨近空間網(wǎng)絡(luò)指的是以高空平臺(tái)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(hù)等特性；與衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)相比，具有成本低、時(shí)延小、路徑優(yōu)點(diǎn)[11]。同時(shí)，臨近空間網(wǎng)絡(luò)配置機(jī)動(dòng)靈活、抗干擾性強(qiáng)，使用幾個(gè)高能覆蓋較大區(qū)域，且具有較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的工作能力。通過(guò)在臨近空間部臺(tái)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(shí)的應(yīng)段，同時(shí)在區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控與指揮等實(shí)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2594461