基于网络编码的空间DTN中CGR改进算法

随着空间通信技术的发展,卫星节点的增多,以及容延迟容中断通信需求的不断提高,空间DTN(Delay Tolerant Network,容延迟网络)环境中各通信节点间的路由技术日益重要,相继出现了多种适用于DTN的路由技术。基于空间DTN的结构与特点,对CGR(Contact Graph Routing,接触图路由)算法以及基于编码的路由算法进行了分析比较,然后针对空间DTN中CGR算法的缺点和不足,研究提出了基于NC(Network Coding,网络编码)的空间DTN中的CGR改进算法(NC-CGR),并通过仿真实验平台对算法性能进行了分析评估。仿真结果表明,相比于CGR算法,NC-CGR算法在链路传输时延、传输包裹数目、中继缓存大小、链路丢包率等不同条件下的适应性方面均表现出较大优势,更适用于具有复杂拓扑、带宽受限、高动态特性的空间DTN环境。

基于网络编码的空间DTN LTP协议改进

随着空间通信技术与应用的不断发展,空间DTN(Delay Tolerant Network,容延迟网络)中节点之间数据传输的重要性日益明显。针对空间DTN的可靠信息传输需求,首先介绍了空间DTN的特点及信息传输协议体系,并对LTP(Licklidcr Transmission Protocol,立克里德传输协议)进行了重点分析。然后针对空间DTN中LTP协议的缺点和不足,研究提出了基于网络编码的空间DTN LTP传输协议改进策略——NC-LTP协议,并通过数学仿真对算法性能进行了分析评估。仿真结果表明,相比于LTP协议,NC-LTP协议在不同信道传输时延、不同丢包率等条件下的适应性方面表现出较大的优势,因此NC-LTP协议更适用于具有高动态特性、高信道误码率、带宽受限的空间DTN环境。

SocialRank:DTN环境中具有社会特性的转发策略

随着移动设备与无线网络技术发展,延迟容忍网络(DTN)被研究者广泛关注.由于端到端网络无法持续连通,因此传统无线路由已经不适用于DTN环境.很多研究表明,无线网络手持设备由人类携带,因此移动时具有社会学特性,也被称之为社会网络.社会网络路由被许多学者提出、改进并证明其具有良好特性及实用性.提出一种SocialRank算法,使其适用于DTN环境并具有社会学特性,提高社会网络中信息交付率以及减少信息转发延时.仿真实验表明SocialRank具有优异的交付率以及最低的延时,并且可以使用较少的节点进行中介转发,减少了网络负载.

空间互联网传输协议和存在的问题

空间通信需求的迅猛发展使得空间互联服务成为研究热点。由于空间网络具有子网异构,网络拓扑复杂,链路时断时续,传输时延大等特点,在传输协议上区别于地面互联网。本文从空间互联技术的特点和要求出发,综合分析了空间互联网的关键协议,并阐述了目前存在的若干问题。

DTN中基于时间因素的拥塞感知路由算法

为了解决散发等待路由算法中,中继节点的选择存在盲目性的问题,提出一种基于时间因素的拥塞感知路由算法CARA。该算法考虑时间因素对转发概率的影响,改进Prophet算法中的转发概率。根据改进的转发概率选择中继节点,动态分配报文转发数目,并以拥塞感知自适应的方式实现拥塞控制的优化。仿真结果表明,CARA算法和网络投递率及延迟表现最好的CS-DTN算法相比,投递率提高了10.21%,延迟降低了7.05%,同网络开销表现最好的BSW算法相比,开销降低了8.16%。

CCSDS空间网络互联协议发展及启示

空间互联网将是由各种区域网构成的复杂异构网络,为了使其能够逐步实现自动化运行,网络效益得到最大程度的发挥,须做好网络互联的顶层规划与设计,并开发具体的标准技术。根据近年CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)发布的建议书,以及相关工作组的项目规划情况,介绍了SSI(Solar System Internetwork,太阳系互联网)体系结构、IPoC(IP over CCSDS space links,在CCSDS空间链路之上承载IP),以及DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)等标准项目。从CCSDS空间网络互联技术的发展历程不难得出结论:我国未来空间网络互联应注重区域网之间互联的顶层设计;区域网内部各子网之间的互联技术应选择以航天任务需求牵引为主;DTN将在区域网之间互联以及区域网从简单到复杂发展中都发挥重要作用。

面向空间延迟可容忍网络的路由协议仿真研究

随着空间通信的发展和卫星节点的增加,空间DTN网络中卫星节点之间的路由的重要性日益明显,大量复杂的卫星网络路由方案相继提出。针对空间DTN网络具有规律性与可预见性,研究了基于卫星节点运动接触规律(CGR)路由协议。在ONE仿真实验平台下,对真实卫星网络场景进行了仿真实验,并对比了CGR、Epidemic与Prophet路由协议的性能。实验结果表明,相比于Epidemic与Prophet,CGR在消息交付率、平均延时和网络开销比等方面的性能优越。

面向空间容延迟网络的网关设计与仿真

针对高延迟、高误码和链路频繁中断的空间信息网络,设计了能够适应空间网络环境的容延迟网络(DTN)网关,在OPNET仿真平台下对网关进行建模,并对基于该网关的空间信息网络进行仿真.DTN协议体系以"存储转发"为核心思想,结合空间数据系统咨询委员会(CCSDS)提出的适用于空间环境的传输层协议和数据链路协议,以保证空间网络数据传输的可靠性.仿真结果表明,使用DTN网关能够显著降低空间信息网络数据传输的丢包率,增强通信的可靠性,表现出良好的适用性.

下一代数据中继卫星系统发展思考

通过系统阐述中继卫星系统的发展过程,给出了主要国家和组织的中继卫星系统技术体制和现状。再结合卫星、载人航天器和深空探索的未来发展趋势,分析了下一代中继卫星系统的发展需求。在此基础上,从体系结构、卫星平台、链路调制体制、网络协议等方面,探讨并给出了下一代中继卫星系统的发展趋势和技术途径。为满足未来近地、深空航天任务,以及临近、低空快速移动用户的不同要求,节约系统成本,下一代中继卫星系统将向专业化和与其他系统融合的方向发展:星间链路将增加激光链路,数据速率可达到10Gbit/s以上;多址业务成为主用,同时支持用户数能力将极大提高;对于链路调制体制,在采用CR(Cognitive Radio,认知无线电)和SDR(Software Defined Radio,软件定义无线电)技术的基础上,可实现实时自适应调整和根据需求加载配置;数据传输将采用网络化方式,天地间构成一体化DTN(Delay Tolerant Network,容延迟网络)。