空天地一體化網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究.pdf

1、空天地一體化網(wǎng)絡(luò)是一種融合天基、空基、地基網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各層次間互連互通的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景。其有效的發(fā)展對軍事、民用、空間科學(xué)探索具有極大的推動作用，所以空天地一體化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展代表著一個(gè)國家的信息化的進(jìn)步程度。為了應(yīng)對各種環(huán)境條件下的通信局限性，不斷涌現(xiàn)的針對某單一環(huán)境條件下的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（受限網(wǎng)絡(luò)），獨(dú)立的協(xié)議架構(gòu)為全網(wǎng)的互連、互通提出了挑戰(zhàn)。不同的協(xié)議架構(gòu)往往具有各異的傳輸層以及底層網(wǎng)絡(luò)，并且編址方案也難以統(tǒng)一。因此如何實(shí)現(xiàn)各個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)域之間的

2、互通和有效的路由成為了學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。
　　本文結(jié)合具體的網(wǎng)絡(luò)場景（空天地一體化網(wǎng)絡(luò)），借鑒 DTN的體系架構(gòu)，設(shè)計(jì)了可以覆蓋多種網(wǎng)絡(luò)，并能夠在各不同子網(wǎng)域之間傳輸數(shù)據(jù)的空天地一體化網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。在協(xié)議架構(gòu)的傳輸層和應(yīng)用層之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)束層，這種基于存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的跨域傳輸，并且屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)的不同。由于空間通信具有頻繁中斷大延遲的物理特點(diǎn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)的基于通信過程中具有連通圖的路由算法（OLSR，AODV等）無

3、法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)發(fā)。本文提出CGR-EPI的分層路由方案，由數(shù)據(jù)束層的路由協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)層次選擇合適的路由方式。對全網(wǎng)DTN節(jié)點(diǎn)利用URI方案統(tǒng)一編址，實(shí)現(xiàn)了目的地址的后綁定，解決了DNS在中斷網(wǎng)絡(luò)下無法正常運(yùn)行的缺點(diǎn)。最后鑒于EPI路由算法的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過大容易造成緩存不足等缺點(diǎn)，提出了基于灰色預(yù)測的多副本路由算法。利用灰色預(yù)測算法對節(jié)點(diǎn)運(yùn)動平面坐標(biāo)系中節(jié)點(diǎn)位置的橫縱坐標(biāo)的下一時(shí)刻值進(jìn)行預(yù)測。經(jīng)過對算法性能仿真和對應(yīng)路由性能仿真，結(jié)果表