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Resource-constrained maximum network throughput on space networks 被引量:1
1
作者 Yanling Xing Ning Ge Youzheng Wang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2015年第2期215-223,共9页
This paper investigates the maximum network through- put for resource-constrained space networks based on the delay and disruption-tolerant networking (DTN) architecture. Specifically, this paper proposes a methodol... This paper investigates the maximum network through- put for resource-constrained space networks based on the delay and disruption-tolerant networking (DTN) architecture. Specifically, this paper proposes a methodology for calculating the maximum network throughput of multiple transmission tasks under storage and delay constraints over a space network. A mixed-integer linear programming (MILP) is formulated to solve this problem. Simula- tions results show that the proposed methodology can successfully calculate the optimal throughput of a space network under storage and delay constraints, as well as a clear, monotonic relationship between end-to-end delay and the maximum network throughput under storage constraints. At the same time, the optimization re- sults shine light on the routing and transport protocol design in space communication, which can be used to obtain the optimal network throughput. 展开更多
关键词 throughput disruption-tolerant networking(dtn) maximum flow mixed-integer linear programming evolving graph space network
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基于DTN的空间网络互联服务研究综述 被引量:32
2
作者 林闯 董扬威 单志广 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期931-943,共13页
空间通信需求的迅猛增长促使空间通信向网络化和天地一体化的方向不断发展.空间网络具有子网异构、网络拓扑不断变化、链路传输延迟大、链路误码率高等特点.TCP/IP网络协议族需要连续稳定的网络连接和较短的传输时延,空间网络不能满足... 空间通信需求的迅猛增长促使空间通信向网络化和天地一体化的方向不断发展.空间网络具有子网异构、网络拓扑不断变化、链路传输延迟大、链路误码率高等特点.TCP/IP网络协议族需要连续稳定的网络连接和较短的传输时延,空间网络不能满足这些条件,因此相关协议不能直接应用于空间网络.延迟/中断容忍网络(delay/disruption tolerant network,DTN)是一种通用的面向消息的覆盖层网络体系结构,能够适应空间网络的特点,是实现空间网络互联的有效连接方式.首先阐述了DTN应用于空间网络互联服务(space internetworking service,SIS)的体系结构,分析了组成要素和工作模式,包含协议栈构成、消息转发机制、命名与寻址机制等,介绍了支撑空间DTN应用的LTP(licklider transmissionprotocol)协议,并给出了火星探测场景实例;然后针对路由机制、安全机制和服务质量控制3个重点研究方向,阐述了关键技术和进展情况,分析了存在的问题和下一步的研究方向;然后介绍了相关的开发、实践和飞行验证项目;最后分析了在中国开展基于DTN的SIS研究及应用前景. 展开更多
关键词 延迟 中断容忍网络 空间网络互联服务 路由 安全 服务质量
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空间DTN网络下的转发决策方法 被引量:2
3
作者 张平 《无线电工程》 2019年第6期463-466,共4页
空间DTN网络采用存储转发机制进行数据传输,基于LTP红段来提供可靠传输以及LTP绿段或UDP等提供不可靠传输。如何灵活地利用可靠方式和不可靠方式进行数据传输,成为研究热点。提出一种基于历史重传率的转发决策方法,在链路质量较好时,采... 空间DTN网络采用存储转发机制进行数据传输,基于LTP红段来提供可靠传输以及LTP绿段或UDP等提供不可靠传输。如何灵活地利用可靠方式和不可靠方式进行数据传输,成为研究热点。提出一种基于历史重传率的转发决策方法,在链路质量较好时,采用不可靠方式进行数据传输,可以提高效率;当链路质量变差时,可以考虑采用可靠传输来提高传输成功率,并搭建了典型场景进行了试验,试验结果表明,在近地空间通信场景中,即信道误码率10^(-7)~10^(-6)之间时,该方法相较传统IPN方法,传输延迟时间更短,转发效率更高。 展开更多
关键词 空间dtn网络 数据传输 LTP协议
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基于网络编码的空间DTN中CGR改进算法 被引量:2
4
作者 万鹏 张胜利 宋世杰 《飞行器测控学报》 CSCD 2016年第5期400-408,共9页
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(... 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。 展开更多
关键词 空间容延迟(dtn) 接触图路由(CGR) 基于编码的路由算法 网络编码(NC) 基于网络编码的CGR改进算法(NC-CGR)
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深空DTN网络中LTP协议的额外传输开销优化 被引量:1
5
作者 王洋 杨宏 +1 位作者 陈晓光 丁凯 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期78-83,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 延迟/中断容忍网络 利克里德传输协议 深空通信 段大小优化 额外传输开销 解析解
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基于DTN的天地一体化流媒体传输研究 被引量:1
6
作者 李观文 周华春 李光磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期63-69,共7页
基于延迟容忍网络(DTN)架构,改进Bundle流服务协议(BSSP),增加流数据整形与协议转换功能,提出一种天地一体化流媒体传输方法。性能测试表明:在时延较大和误码率较高的情况下,明显改善BSSP传输方式的性能,应用测试表明可以较好地支持长... 基于延迟容忍网络(DTN)架构,改进Bundle流服务协议(BSSP),增加流数据整形与协议转换功能,提出一种天地一体化流媒体传输方法。性能测试表明:在时延较大和误码率较高的情况下,明显改善BSSP传输方式的性能,应用测试表明可以较好地支持长时间、链路动态变化的视频传输服务。 展开更多
关键词 天地一体化 延迟容忍网络 Bundle流服务协议
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Application of Contact Graph Routing in Satellite Delay Tolerant Networks 被引量:5
7
作者 ZHU Laitao LI Yong +3 位作者 ZHANG Junxiang WU Jing TAI Xiao ZHOU Jianguo 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期116-125,共10页
Satellite networks have many inherent advantages over terrestrial networks and have become an important part of the global network infrastructure.Routing aimed at satellite networks has become a hot and challenging re... Satellite networks have many inherent advantages over terrestrial networks and have become an important part of the global network infrastructure.Routing aimed at satellite networks has become a hot and challenging research topic.Satellite networks,which are special kind of Delay Tolerant Networks(DTN),can also adopt the routing solutions of DTN.Among the many routing proposals,Contact Graph Routing(CGR) is an excellent candidate,since it is designed particularly for use in highly deterministic space networks.The applicability of CGR in satellite networks is evaluated by utilizing the space oriented DTN gateway model based on OPNET(Optimized Network Engineering Tool).Link failures are solved with neighbor discovery mechanism and route recomputation.Earth observation scenario is used in the simulations to investigate CGR's performance.The results show that the CGR performances are better in terms of effectively utilizing satellite networks resources to calculate continuous route path and alternative route can be successfully calculated under link failures by utilizing fault tolerance scheme. 展开更多
关键词 SATELLITE Delay TOLERANT networks(dtn) space oriented dtn GATEWAY CONTACT Graph Routing(CGR) Link FAILURES
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深空DTN多属性决策拥塞控制的研究
8
作者 黄晓军 林亚平 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第12期4694-4698,共5页
针对深空时延容忍网络(DTN)因节点存储空间有限造成的拥塞问题,提出了一种改进的多属性决策选择下一跳节点的策略。其基本思想是根据节点的存储空间占用率将节点状态划分成普通、半拥塞和拥塞三个状态,结合节点接收数据包的历史记录,在... 针对深空时延容忍网络(DTN)因节点存储空间有限造成的拥塞问题,提出了一种改进的多属性决策选择下一跳节点的策略。其基本思想是根据节点的存储空间占用率将节点状态划分成普通、半拥塞和拥塞三个状态,结合节点接收数据包的历史记录,在此基础上采用多属性决策理论选择最优的下一跳节点,从而达到预防拥塞的目的。仿真结果表明,与原策略相比,提出的策略在单个节点队列长度、平均队列长度、数据包接收率和数据包平均分发时间上有明显的改善,有效地缓解了网络拥塞。 展开更多
关键词 深空通信 时延容忍网络 拥塞控制 多属性决策 下一跳节点 节点状态
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深空通信LTP传递时延的理论建模及试验验证 被引量:5
9
作者 王洋 杨宏 +1 位作者 陈晓光 丁凯 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期479-486,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 延迟容忍网络 利克里德传输协议 深空通信网络 理论模型 dtn仿真平台
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深空通信网络协议的发展与展望 被引量:14
10
作者 安建平 靳松 +2 位作者 许军 张宇 邵立伟 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期50-61,共12页
分析了发展深空通信网络的需求,结合深空通信网络的特点,对深空通信网络协议体系和路由策略等的技术现状进行了综述,对其中的关键技术进行了分析,并对深空通信网络的未来发展进行了展望。
关键词 深空探测 CCSDS 协议体系架构 dtn 路由协议
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空间信息网络协议体系分析 被引量:12
11
作者 陈宇 孟新 张磊 《计算机技术与发展》 2012年第6期1-5,共5页
随着我国航天活动和空间探索工程的逐步开展,已有的空间信息传输方式已不适用于未来复杂空间操作,我国建立空间信息网络对国防和军队信息化建设意义重大。文中介绍目前国际上研究和应用的四种空间信息网络协议体系:基于CCSDS的协议体系... 随着我国航天活动和空间探索工程的逐步开展,已有的空间信息传输方式已不适用于未来复杂空间操作,我国建立空间信息网络对国防和军队信息化建设意义重大。文中介绍目前国际上研究和应用的四种空间信息网络协议体系:基于CCSDS的协议体系、基于TCP/IP的协议体系、将CCSDS与TCP/IP结合的协议体系、基于容延迟/中断网络的协议体系。介绍这些协议体系架构、协议组成和功能,并进行分析和比较,总结出这些协议体系用于空间信息传输的优势和待解决的问题。 展开更多
关键词 空间信息网络 空间数据系统咨询委员会 OMNI TCP/IP dtn
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天地一体化网络协议研究 被引量:12
12
作者 张亚生 孙晨华 谷聚娟 《无线电工程》 2018年第3期178-182,共5页
协议作为网络高效运行的关键,需要与具体网络环境、应用服务相适应。卫星通信网络与地面网络运行环境存在较大差异,天地一体化网络协议在设计时需要充分考虑到天基网络与地面网络的差异性,借鉴国内外空间信息网络协议体系的最新研究成果... 协议作为网络高效运行的关键,需要与具体网络环境、应用服务相适应。卫星通信网络与地面网络运行环境存在较大差异,天地一体化网络协议在设计时需要充分考虑到天基网络与地面网络的差异性,借鉴国内外空间信息网络协议体系的最新研究成果,结合我国天基网络特点,提出了适用于我国天地一体化网络的增强空间融合协议体系,在该协议体系下异构卫星网络的用户可直接通过天地一体化网络实现业务互通。 展开更多
关键词 IP协议增强 CCSDS协议 dtn协议 天地一体化网络
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地月空间通信网络协议研究 被引量:1
13
作者 张大鹏 许子涵 +1 位作者 王爱华 王悦 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期635-642,共8页
针对地月空间长距离通信较长延时及月背遮挡导致的间断性链路连接问题,同时为解决有限资源下地月空间网络通信综合利用问题,基于地月空间通信链路形成了通信方案,应用DTN协议和IP over AOS协议构建了网络拓扑结构,并对六星双圆、四星双... 针对地月空间长距离通信较长延时及月背遮挡导致的间断性链路连接问题,同时为解决有限资源下地月空间网络通信综合利用问题,基于地月空间通信链路形成了通信方案,应用DTN协议和IP over AOS协议构建了网络拓扑结构,并对六星双圆、四星双圆、三星单圆、双星单圆4种极圆轨道进行了网络仿真指标设计与网络仿真。仿真结果表明:在节点缓存能力等约束下,相同仿真参数中4种中继星座架构的数据包递交率与星座中卫星数量呈正相关,对延迟敏感的实时性数据包在不同星座架构下平均时延最大相差仅约0.04 s。以DTN协议作为地月空间信息系统组网通信的主要协议架构,可以满足各类应用业务数据传输要求。 展开更多
关键词 地月空间通信 地月空间组网 网络协议 容忍延迟/中断网络
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空间通信与星际组网技术的发展 被引量:2
14
作者 王静 《计算机与网络》 2014年第12期53-57,共5页
目前,人类对太空利用的不断发展对空间通信与组网技术提出了更高的要求,为了更深入地研究空间通信与组网,对深空中的通信和组网技术的研究进展进行了描述,梳理了空间通信与组网相关的技术标准和协议,列举了2个典型的空间通信开发实例;... 目前,人类对太空利用的不断发展对空间通信与组网技术提出了更高的要求,为了更深入地研究空间通信与组网,对深空中的通信和组网技术的研究进展进行了描述,梳理了空间通信与组网相关的技术标准和协议,列举了2个典型的空间通信开发实例;对深空网络、IPN和DTN技术及其研究进展进行了综述,以期对空间通信与组网技术的研究提供一定的帮助。 展开更多
关键词 空间通信 星际组网 IPN dtn
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天地一体化信息网络空间战主动自防御支持技术 被引量:2
15
作者 胡圣波 孟新 蒋立正 《贵州科学》 2011年第1期59-62,共4页
为打赢天地一体化信息网络空间战,天地一体化信息网络空间应具有主动自防御能力。分析了目前信息网络空间的脆弱性和主动自防御具有的功能,提出了天地一体化信息网络空间支持技术应实现从被动反应式防御到主动自防御的转变的概念,最后... 为打赢天地一体化信息网络空间战,天地一体化信息网络空间应具有主动自防御能力。分析了目前信息网络空间的脆弱性和主动自防御具有的功能,提出了天地一体化信息网络空间支持技术应实现从被动反应式防御到主动自防御的转变的概念,最后论述基于DTN组网技术和主动自防御建模仿真技术,并提出了一种基于DTN的组网架构和主动自防御建模仿真实现方法。 展开更多
关键词 天地一体化 信息网络空间战 主动自防御 dtn
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空间延迟/中断容忍网络的接触图路由研究综述 被引量:6
16
作者 徐双 王兴伟 +1 位作者 黄敏 张琳琳 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期323-345,共23页
基于覆盖协议和存储-携带-转发范式的延迟/中断容忍网络(delay/disruption tolerant network,简称DTN)被认为是应对空间环境挑战(如长延迟、间歇性连接等)的有效解决方案.接触图路由(contact graph routing,简称CGR)是一种利用空间DTN... 基于覆盖协议和存储-携带-转发范式的延迟/中断容忍网络(delay/disruption tolerant network,简称DTN)被认为是应对空间环境挑战(如长延迟、间歇性连接等)的有效解决方案.接触图路由(contact graph routing,简称CGR)是一种利用空间DTN网络拓扑的先验知识来计算路径的动态路由算法.首先介绍了CGR的基本原理和算法过程,并给出了相关术语的定义及相应计算公式;然后,从路由环路避免、计算效率、路由准确性、拥塞控制、机会性扩展和异常处理方面总结了现有的CGR改进工作;接下来概述了已经进行的评估DTN协议栈和CGR适用性的代表性实测实验,并通过GEO/MEO/LEO卫星网络仿真实验,对比评估了CGR算法与多层卫星路由算法(multi-layered satellite routing algorithm,简称MLSR)的性能差异;最后给出了CGR的未来发展方向,包括扩展块CGR(CGR-extension block,简称CGR-EB)和缓存CGR(cache-CGR,简称C-CGR)整合、机会CGR、CGR向大型网络的扩展、服务质量保障CGR和接触计划描述方法改进等. 展开更多
关键词 空间延迟/中断容忍网络 接触图路由 接触图路由改进 实测实验 性能评估
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CCSDS空间网络互联协议发展及启示 被引量:4
17
作者 黄薇 《飞行器测控学报》 CSCD 2016年第2期146-152,共7页
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。 展开更多
关键词 空间互联网 空间数据系统咨询委员会(CCSDS) 容延迟网络(dtn) 在CCSDS空间链路之上承载IP(IPoC) 太阳系互联网(SSI)
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基于连通图的天地一体化测控通信网络仿真
18
作者 李智远 李晶 张剑 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第B06期295-299,共5页
以GEO,MEO,LEO卫星构建的空间异构网络为对象,结合泛在网络的异构、自组织、自愈和协同等特性,介绍了天地一体化测控通信网络的概念,建立了基于"骨干、接入"模型的多层卫星网络,探索了卫星网络被分割(不连通)情况下的测控通... 以GEO,MEO,LEO卫星构建的空间异构网络为对象,结合泛在网络的异构、自组织、自愈和协同等特性,介绍了天地一体化测控通信网络的概念,建立了基于"骨干、接入"模型的多层卫星网络,探索了卫星网络被分割(不连通)情况下的测控通信网络路由技术。最后,通过OPNET仿真软件对CGR(连通图)路由算法、random路由算法和flood路由算法在不同失效节点个数情况下的网络性能进行对比分析,结果表明采用连通图路由算法的网络具有更好的自愈和抗毁能力。 展开更多
关键词 天地一体化测控通信网络 受限网络 连通图 dtn协议体系 CGR协议
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面向空间延迟可容忍网络的路由协议仿真研究 被引量:6
19
作者 王赛 邓福兴 +3 位作者 程子敬 王兆俊 张安安 吴静 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1312-1316,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 空间网络 延迟可容忍网络 dtn路由
原文传递
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