束協(xié)議(BP)在深空鏈路中斷下的性能研究.pdf

1、延遲/中斷可容忍網(wǎng)絡(luò)（Delay/Disruption Tolerant Network，簡稱DTN網(wǎng)絡(luò)）是一種可以應(yīng)用于長延時、頻繁中斷以及非對稱速率環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，也是實現(xiàn)深空通信網(wǎng)絡(luò)的一種可能手段。其中，束協(xié)議（Bundle Protocol，簡稱BP協(xié)議）作為DTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的主協(xié)議，主要采用基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的托管機制來保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。開啟托管服務(wù)的節(jié)點將接收到的數(shù)據(jù)儲存在內(nèi)存中，并在數(shù)據(jù)成功被下一托管節(jié)點接收后釋放相應(yīng)的內(nèi)存。

2、而目前對于BP協(xié)議可靠性的研究，特別是在長中斷鏈路環(huán)境中的研究并不多見。
　　本研究圍繞長中斷深空通信鏈路環(huán)境的BP協(xié)議的模型建立和實驗仿真展開，在下層協(xié)議為不可靠的UDPCL/UDP協(xié)議時，重點研究了BP協(xié)議的性能表現(xiàn)。并基于BP/UDPCL/UDP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，建立了鏈路出現(xiàn)中斷時的文件傳輸時間和內(nèi)存占用的數(shù)學模型。文件傳輸時間模型用于預(yù)測文件從發(fā)送到接收的時間。內(nèi)存占用模型用于反映在深空中斷鏈路下，開啟托管服務(wù)的節(jié)點的內(nèi)存動態(tài)變

3、化。本課題采用空間通信與網(wǎng)絡(luò)測試平臺SCNT模擬深空通信節(jié)點的拓撲結(jié)構(gòu)，并在平臺上運行美國美國噴氣推進實驗室（JPL）研發(fā)的ION軟件。ION作為DTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的軟件實現(xiàn)，可以通過參數(shù)設(shè)置，選擇BP/UDPCL/UDP協(xié)議棧作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。通過實驗仿真，有效地驗證了這兩個數(shù)學模型的有效性和可靠性。同時實驗結(jié)果也表明，BP/UDPCL/UDP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以較好地克服信道鏈路中斷，即使在不同的中斷時間下，也能保證一定的文件傳輸時間與動態(tài)