空天信息網(wǎng)絡(luò)中QoS保障的可靠傳輸策略研究.pdf

1、空天信息網(wǎng)絡(luò)是一種綜合網(wǎng)絡(luò)，其涵蓋了多種空基和天基通信系統(tǒng)，包括的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點有各種通信平臺、飛行器以及不同軌道、不同種類的衛(wèi)星?？仗煨畔⒕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境十分復(fù)雜，由于具有時延長、誤碼率高、信道非對稱、帶寬資源有限、高動態(tài)特性等特征，以及承載的業(yè)務(wù)類型具有多樣性，給信息可靠傳輸帶來挑戰(zhàn)，因此保障信息的可靠傳輸是空天信息網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題之一。本文針對空天信息網(wǎng)絡(luò)的特點，從點對點鏈路傳輸和端到端網(wǎng)絡(luò)傳輸兩方面研究空天信息網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸問題，提出基于鏈路層

2、和傳輸層跨層優(yōu)化的可靠傳輸方案，在保障信息可靠傳輸?shù)幕A(chǔ)上提高傳輸效率。
　　本文主要研究空天信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量、傳輸類型多樣化的通信業(yè)務(wù)，針對空天信息網(wǎng)絡(luò)的特點和傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求，研究基于QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）保障的可靠傳輸策略。在數(shù)據(jù)鏈路層提出一種基于業(yè)務(wù)類型、網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)調(diào)整的H-ARQ（Hybrid Automatic Repeat Request，混合自動重傳請求）策略，將前向糾錯方

3、法和自動重傳請求技術(shù)結(jié)合起來，保障點到點的可靠傳輸。研究確定了適用于空天網(wǎng)絡(luò)的前向糾錯編碼方案，選擇合適的自動重傳請求協(xié)議，并且分析推導(dǎo)出延時、吞吐量的表達式，確定對其具有影響的因素，然后根據(jù)業(yè)務(wù)類型、網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)整傳輸業(yè)務(wù)的重傳次數(shù)、前向糾錯編碼參數(shù)來滿足不同業(yè)務(wù)類型對延時、吞吐量的要求。
　　在傳輸層提出對現(xiàn)有的TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）協(xié)議進行優(yōu)化的方案，用以適應(yīng)空天網(wǎng)絡(luò)

4、的特殊環(huán)境，保障端到端的可靠傳輸。分別設(shè)計了基于優(yōu)先級的慢啟動算法以及基于業(yè)務(wù)類型自適應(yīng)調(diào)整的算法。本文設(shè)計基于優(yōu)先級的慢啟動算法的原理是定義一個新的慢啟動臨界值應(yīng)用于慢啟動階段，開始時采用較大的發(fā)送窗口和增長速度，當(dāng)發(fā)送窗口大于新的臨界值時改變發(fā)送窗口的增長方式，引入一個與往返時延有關(guān)的限制窗口增長速度的因子，使其增長速度減緩，直至平滑的進入擁塞避免階段。此外，本文采用顯示擁塞通知方法來區(qū)分丟包原因，如果是鏈路錯誤丟包，則立即重傳丟失