基于窗口和速率的IPN主干網(wǎng)傳輸協(xié)議研究.pdf

1、隨著人類深空探測(cè)的逐步深入，深空探測(cè)過(guò)程中大量的科學(xué)數(shù)據(jù)和遙感、遙測(cè)、遙控?cái)?shù)據(jù)的可靠傳輸直接關(guān)系到深空探測(cè)任務(wù)的成敗。傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的深空通信方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前深空數(shù)據(jù)通信的需求，深空通信中具有遠(yuǎn)距離通信能力的節(jié)點(diǎn)組成一種綜合性的星際互聯(lián)網(wǎng)勢(shì)在必行。
　　 星際主干網(wǎng)是星際互聯(lián)網(wǎng)的核心部分。星際主干網(wǎng)的通信節(jié)點(diǎn)頻繁的移動(dòng)導(dǎo)致整個(gè)主干網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，已經(jīng)嚴(yán)重影響了傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)性能。此外，星際主干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間通信距離遠(yuǎn)，鏈路誤

2、碼率高、前向和反向鏈路帶寬嚴(yán)重不對(duì)稱、鏈路易中斷等特點(diǎn)同樣導(dǎo)致傳統(tǒng)的傳輸協(xié)議在其中的性能嚴(yán)重下降，甚至不能使用。本文通過(guò)深入分析拉格朗日點(diǎn)的穩(wěn)定性和當(dāng)前傳輸協(xié)議中適合深空環(huán)境的傳輸機(jī)制，提出了一種新的星際主干網(wǎng)絡(luò)模型和一種新的適合于主干網(wǎng)傳輸層的傳輸協(xié)議。研究的主要工作如下：
　　 提出了一種基于地球拉格朗日L4和L5點(diǎn)中繼的星際主干網(wǎng)場(chǎng)景模型，能保持火星探測(cè)器與地球之間通信的最大連續(xù)性。
　　 提出了一種基于窗口和速率

3、混合控制的星際主干網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，采用基于窗口和細(xì)分往返時(shí)間的機(jī)制以一種受控、快速的方式占領(lǐng)鏈路，并能根據(jù)反饋信息統(tǒng)計(jì)出鏈路的傳輸速率和鏈路包錯(cuò)誤率，為基于速率的兩次主動(dòng)傳輸機(jī)制提供初始參數(shù)；采用基于速率的兩次主動(dòng)傳輸?shù)臋C(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸過(guò)程中的可靠性保證。
　　 利用STK建立了火星-地球通信網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)利用Matlab對(duì)IPNBN-TP協(xié)議仿真，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已驗(yàn)證IPNBN-TP協(xié)議性能，為我國(guó)的深空探測(cè)計(jì)劃提供一定的理論和數(shù)