基于星间链路的网络传输协议研究

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随着卫星星座节点规模日趋扩大、功能更加复杂,通过地面站直接与单个卫星进行数据传输已经无法满足需求。因此建立星间链路是卫星技术发展的主流趋势,并且为了保证星间链路的正常运行,需要一套可靠高效的网络传输协议。传统地面网络传输协议在应对星间链路频繁中断、高误码率和带宽受限等特点时,无法正常运行,且目前针对传统协议的改进没有统一可靠的标准。延迟、中断容忍网络(Delay/Disruption-Tolerant Network,DTN)采用“存储-转发”传输机制,在应用层下加入束层,实现数据的非易失性存储。基于DTN的特点,本文将其应用在星间链路中,并进行分析和仿真,评价其在星间链路中的适用性。本文的主要工作概括如下:1.分析了星间链路的使用环境与特征,研究了传统网络传输协议及其改进方案。2.对DTN协议栈进行了深入研究,分析它在星间链路中的适用性。3.利用网络仿真工具OPNET Modeler实现星间链路中DTN架构的建模和仿真,并将它的性能与传统协议进行比较,结果表明DTN能够显著提升网络的传输性能,降低时延,提高数据包的到达率和网络节点的有效吞吐率。4.对DTN在不同传输条件下的性能进行分析,获得了DTN的性能影响因素和对节点存储空间的约束条件。本文通过对DTN的研究、仿真与分析,验证了DTN在星间链路中的适用性,为DTN在星间链路中的工程应用提供技术支撑。
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