机坪感知场景下WSN-ON接入机制与协议

针对机坪网络WSN(wireless sensor network)-ON(opportunistic network)的接入问题,利用ON束协议的方式提出了一种基于博弈论的WSN与ON相融合的簇首选举方法(cluster head election method based on game theory,CEGT),在机坪网络特殊的接入环境下,CEGT可有效改善网络的连通性.在WSN节点分簇阶段,通过衡量多种节点的社会属性建立博弈模型,可使网络能耗更加均衡地选取簇首.在束协议下,簇首与移动智能体(M-agent)通信的有效性,即接入质量决定网络的品质性能.仿真结果表明:使用CEGT控制方法可合理选举簇首,将节点死亡率降低到57%,达到延长网络生命周期的目的;在束协议下,节点数目及缓存容量不同时,相比无M-agent边界区域的情况,M-agent产生的相遇机会使簇首的投递率有明显提高,实现了ON的高效接入.

DTN协议在空间信息网络中的应用研究

针对空间信息网络具有的子网异构、拓扑易变、链路传输延迟大、误码率高等特点,研究了适用于其中的延迟/中断容忍网络(Delay/Disruption Tolerant Network,DTN)协议。首先阐述了CCSDS DTN协议应用于空间网络互联服务的体系结构,介绍了当前支撑空间DTN应用的Bundle、LTP等多种主要的空间信息传输协议及其特性。针对我国空间信息网络的特点,分析了我国现阶段对CCSDS DTN协议体系的应用需求,提出了适于我国实际的基于CCSDS DTN的空间信息网络协议体系设计构想,同时给出了火星探测场景实例;最后搭建了网络实验仿真平台,用以验证分析DTN相关协议在空间通信中的有效性和优越性。仿真效果直观可信,可为我国空间信息网络建设提供仿真依据和理论参考。

面向深空通信的DTN网络跨层包大小的优化设计

基于延迟/中断容忍网络中束协议/利克里德传输协议(LTP)栈,提出一种用于深空通信的跨层包大小的优化方案。该方案可以根据信道误比特率、文件大小、信道传播时延和链路数据速率等条件得到最优的束大小、LTP块大小和LTP段大小,最小化深空通信中的文件传递时延。文中针对跨层包大小对文件传递时延的影响进行了分析,并且给出了跨层包大小的优化方案。同时,仿真并分析了信道误比特率、文件大小、信道传播时延和数据速率对最优的LTP段大小的影响以及跨层包大小优化方案所带来的性能增益。理论分析和仿真结果表明,在深空通信环境中,该优化方案可以根据特定的空间任务和环境特性优化跨层包大小,相比于未优化跨层包大小的方案,有效地提高了网络的吞吐量。

基于排队模型的延迟容忍网络中继节点存储性能优化

结合延迟容忍网络(DTN)架构中束协议/利克里德传输协议(BP/LTP)的数据交付机制与排队模型,计算出更准确的重传回合数,构建了中继节点存储空间保管队列的平均长度模型。用该模型衡量节点存储空间的变化趋势,基于利克里德传输协议(LTP)数据块聚合的协议数据单元bundle数目与LTP数据段长度提出了联合优化方案。理论分析和仿真结果表明,在不影响数据正常传输的前提下,该优化方案可使节点存储空间的保管队列长度最短,即占用内存空间最小。在bundle的到达速率及信道误比特率发生变化时,优化后的队列长度分别减少了70.9%与61.8%。