基于窗口和速率的IPN主干網(wǎng)傳輸協(xié)議研究.pdf

1、隨著人類深空探測的逐步深入，深空探測過程中大量的科學數(shù)據(jù)和遙感、遙測、遙控數(shù)據(jù)的可靠傳輸直接關(guān)系到深空探測任務的成敗。傳統(tǒng)的點對點的深空通信方式已經(jīng)不能滿足當前深空數(shù)據(jù)通信的需求，深空通信中具有遠距離通信能力的節(jié)點組成一種綜合性的星際互聯(lián)網(wǎng)勢在必行。
　　 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)點頻繁的移動導致整個主干網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，已經(jīng)嚴重影響了傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡性能。此外，星際主干網(wǎng)節(jié)點之間通信距離遠，鏈路誤

2、碼率高、前向和反向鏈路帶寬嚴重不對稱、鏈路易中斷等特點同樣導致傳統(tǒng)的傳輸協(xié)議在其中的性能嚴重下降，甚至不能使用。本文通過深入分析拉格朗日點的穩(wěn)定性和當前傳輸協(xié)議中適合深空環(huán)境的傳輸機制，提出了一種新的星際主干網(wǎng)絡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點中繼的星際主干網(wǎng)場景模型，能保持火星探測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)絡的協(xié)議，采用基于窗口和細分往返時間的機制以一種受控、快速的方式占領(lǐng)鏈路，并能根據(jù)反饋信息統(tǒng)計出鏈路的傳輸速率和鏈路包錯誤率，為基于速率的兩次主動傳輸機制提供初始參數(shù)；采用基于速率的兩次主動傳輸?shù)臋C制來實現(xiàn)傳輸過程中的可靠性保證。
　　 利用STK建立了火星-地球通信網(wǎng)絡模型，同時利用Matlab對IPNBN-TP協(xié)議仿真，通過分析實驗數(shù)據(jù)已驗證IPNBN-TP協(xié)議性能，為我國的深空探測計劃提供一定的理論和數(shù)