空天地一體化網(wǎng)絡(luò)抗毀技術(shù)與TCP協(xié)議的研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的不斷成熟和地面互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,需要通過(guò)衛(wèi)星連接遠(yuǎn)程地面互聯(lián)網(wǎng),建立空天地一體化的大范圍覆蓋網(wǎng)絡(luò)?？仗斓匾惑w化網(wǎng)絡(luò)主要包含空、地兩部分,地面?zhèn)鹘y(tǒng)的有線互聯(lián)網(wǎng)與空中衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通過(guò)空地鏈路進(jìn)行通信。該網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn),容量大,可靠性高,而缺點(diǎn)在于通信延遲長(zhǎng),建設(shè)成本高,因此通常將空天地一體化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于軍事等數(shù)據(jù)交換量少,但可靠性要求高的領(lǐng)域。本文主要針對(duì)空天地一體網(wǎng)絡(luò)的資源整合優(yōu)化和抗毀性設(shè)計(jì)方面進(jìn)行研究,根據(jù)其特點(diǎn)嘗

2、試設(shè)計(jì)了一種傳輸層協(xié)議。 空地鏈路是為一體化網(wǎng)絡(luò)空間段與地面段提供互聯(lián)的唯一方式。空地鏈路使用激光傳輸數(shù)據(jù),由于其信道帶寬資源有限,且信道的可用性常受到天氣、地形等因素的影響。對(duì)此有必要引入抗毀技術(shù)保證業(yè)務(wù)完成,同時(shí),由于空地鏈路的信道故障通常具有區(qū)域效應(yīng)(可能由地域性天氣變化等引起),空地鏈路的保護(hù)與普通保護(hù)策略不同。本文提出在其他空地鏈路上預(yù)留資源,空地鏈路互相進(jìn)行保護(hù)以實(shí)現(xiàn)抗毀,并參考共享風(fēng)險(xiǎn)組(SRG)的設(shè)計(jì)思想,提出共

3、享風(fēng)險(xiǎn)基站組(SRSG)保護(hù)思想,及優(yōu)化共享保護(hù)與容量分配策略的啟發(fā)式算法(OSPBA算法),為網(wǎng)絡(luò)中基站之間建立合適的保護(hù)關(guān)系,分配適當(dāng)?shù)娜萘?達(dá)到空地鏈路帶寬資源整合優(yōu)化,提高網(wǎng)絡(luò)抗毀性的目的。仿真結(jié)果證明了OSPBA算法的有效性。 -體化通信系統(tǒng)的發(fā)展趨于標(biāo)準(zhǔn)化,即將地面Internet延伸到航天器。由于空間和地面底層鏈路的差異,在鏈路層采用相同協(xié)議是不現(xiàn)實(shí)的,但可以在網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù)屏蔽此差異。由于其空間段高傳播延遲和