深空DTN网络中LTP协议的额外传输开销优化

针对深空延迟/中断容忍网络(DTN)能量资源有限,而利克里德传输协议(LTP)段大小对额外传输开销影响明显,需要确定最优的LTP段大小的问题,文章分析了深空DTN网络的数据传输过程,利用深空DTN网络中额外传输开销的数学理论模型,通过求导的方法计算出了LTP段大小的最优值,并得到了最优化问题的解析解。数值仿真结果表明:通过解析解表达式得到的LTP段大小的最优值与该最优化问题的数值解重合,在深空通信时采用此方法,可快速精准地选择LTP段大小,也可大幅减小额外传输开销。

深空中继通信束聚合效能研究

针对深空中继通信环境中BP/LTP协议加入束聚合策略对数据传输效率的影响问题,建模分析LTP数据块传输时间,考虑多会话并发及中继节点参与,获得应用数据在深空中继环境中总传输时间的期望,分析出束聚合策略对深空中继通信性能的影响。通过数值实验对不同束聚合值在典型深空中继通信环境中的效率进行了检验。结果表明:在应答链路不阻塞的约束下,越小的束聚合规模传输效率越高,且节点发送缓存大小对性能有重要影响。

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。

深空通信LTP传递时延的理论建模及试验验证

针对深空通信长链路时延、频繁的链路中断及高误比特率特性,对LTP(Licklider Transmission Protocol)传递时延的性能通过数学分析的方法进行了理论建模。该模型相比于以往模型,考虑了不同类型LTP数据段丢失所造成的不同影响,LTP多个会话同时传输的特性,以及采用求期望值的方法来计算传输回合数。同时,对该模型在不同误比特率、不同文件大小下的结果用MATLAB进行了数值仿真分析。构建了深空DTN仿真平台,运行真实的文件传递试验,测试结果逼近理论模型数值分析结果,对理论模型进行了验证。

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%。