基于CCSDS的空間網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、分類號密級UDC1注學(xué)位論文基于CCSDS的空間網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn)（題名和副題名）李勇（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名羅光春教授電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請專業(yè)學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文提交日期2011.03論文答辯日期2011.05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會主席評閱人2011年月日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。摘要I摘要當(dāng)前，人類越來越重視對太空領(lǐng)域的探索，從而加快了對空間

2、通信技術(shù)的發(fā)展。與此同時(shí)，因特網(wǎng)也經(jīng)歷了爆炸性的發(fā)展。將因特網(wǎng)與空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)合構(gòu)建天地一體化網(wǎng)絡(luò)已成為未來空間網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)發(fā)展的一種趨勢。然而，簡單地將空間網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)結(jié)合并不能達(dá)到預(yù)期的效果。因?yàn)閮煞N網(wǎng)絡(luò)擁有不同的特點(diǎn)，對應(yīng)的支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)牡讓訁f(xié)議也就不一樣。所以，構(gòu)建天地一體化的網(wǎng)絡(luò)，至少需要三步：一、為了達(dá)到協(xié)議的轉(zhuǎn)換，需要協(xié)議網(wǎng)關(guān)；二、為了更好的支持多種上層應(yīng)用，需改進(jìn)現(xiàn)有空間協(xié)議僅支持少有數(shù)據(jù)類型的缺點(diǎn)；三、對二網(wǎng)合一所遇到的其

3、他問題進(jìn)行解決。典型的IPoverAOS（AdvancedbitingSystems，高級在軌系統(tǒng)）網(wǎng)關(guān)正好能滿足前兩步，但是對于第三步卻不能做到很好的支持。本文主要針對典型的IPoverAOS網(wǎng)關(guān)所遇到的問題進(jìn)行解決，包括該網(wǎng)關(guān)不能提供服務(wù)保障機(jī)制以及傳輸層性能低下兩方面。首先，由于不同類別的應(yīng)用具有不同的重要性、不同的特點(diǎn)，故占用不同的虛信道。所以，本文采用的服務(wù)保障機(jī)制是針對虛信道進(jìn)行的，從而達(dá)到為上層應(yīng)用數(shù)據(jù)提供服務(wù)保障的能力。

4、此服務(wù)保障機(jī)制主要針對虛信道進(jìn)行流量控制，達(dá)到各虛信道對寶貴的衛(wèi)星無線鏈路的合理分配；然后在實(shí)際將虛信道中的傳輸幀調(diào)度至物理信道時(shí)，按照虛信道優(yōu)先級的高低決定數(shù)據(jù)的重要程度或優(yōu)先級高低：優(yōu)先級高的虛信道先調(diào)度至物理信道發(fā)送。通過以上兩步處理，從而做到了在合理使用帶寬的情況下，同時(shí)也保障優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)得到優(yōu)先服務(wù)。此外，針對將TCP協(xié)議直接部署于IPoverAOS網(wǎng)關(guān)所產(chǎn)生的問題（即TCP應(yīng)用的性能極其低下）進(jìn)行了解決。針對CCSDS（C

5、onsultativeCommitteefSpaceDataSystems太空數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會）提出的SCPSTP（SpaceCommunicationsProtocolSpecificationTransptProtocol空間通信協(xié)議規(guī)范傳輸層協(xié)議）與典型的IPoverAOS網(wǎng)關(guān)的融合提出了幾種方案。通過對比分析，選擇了一種簡單地、適合于項(xiàng)目應(yīng)用場景需要的方案，并對其進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，對遇到的問題進(jìn)行了分析和解決。另外，鑒于并不是