基于动态多跳链路的空间dtn数据单元参数优化

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1、硕士学位论文基于动态多跳链路的空间DTN数据单元参数优化PARAMETERSOPTIMIZATIONOFSPACEDTNDATAUNITBASEDONDYNAMICMULTI-HOPLINKS钟智翔哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TN927+.3学校代码：10213国际图书分类号：621.396.6密级：公开工程硕士学位论文基于动态多跳链路的空间DTN数据单元参数优化硕士研究生：钟智翔导师：杨志华副教授申请学位：工程硕士学位学科：电子与通信工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位

2、单位：哈尔滨工业大学-ClassifiedIndex:TN927+.3U.D.C:621.396.6DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringPARAMETERSOPTIMIZATIONOFSPACEDTNDATAUNITBASEDONDYNAMICMULTI-HOPLINKSCandidate:ZhongZhixiangSupervisor:AssociateProf.YangZhihuaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngin

3、eeringSpecialty:ElectronicandCommunicationEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着空间科学技术的发展，越来越多的卫星和航天器能在空间环境中为人类提供各种业务服务。而随着业务种类的增加、业务量的增大，单一的通信节点可能难以满

4、足通信的需求，这样就需要多个节点组网协作以完成通信业务。对多节点的空间通信组网协议而言，该协议不仅要能实现空间可靠数据传输，还需要实现不同底层协议之间的相互通信。由于地面网络协议难以应用于空间环境中，于是提出了基于存储转发机制的DTN（Delay/DisruptionTolerantNetworks）网络协议。DTN网络不仅可以在空间恶劣的环境下通信，还可以通过BP（BundleProtocol）协议和汇聚层协议实现不同底层协议之间的数据通信。对于空间网络环境，当数据多跳传输时以及当节点高速运动导致传输信道参数动

5、态变化时，如何进行传输数据尺寸的设置对DTN协议提出了挑战。本文根据bundle的传输过程和文件的多跳传输过程，计算单个bundle传输时延和多跳节点上的文件传输时延，分析探讨了在bundle传输时延和多跳传输时延公式下对segment和bundle长度进行优化的方法。再根据空间信道公式和节点间链路距离的动态变化情况，分析动态对于信道参数带来的变化以及对优化结果带来的影响，提出了一种可以用于动态链路下进行数据块大小优化的方法。通过仿真结果分析该方法对bundle和segment数据块优化值所带来的影响以及该方法所

6、带来的传输时延的变化。同时在多跳的传输过程中，将bundle的分块和聚合机制应用到多跳传输的优化中。分析聚合和分块应用于多跳时，不同跳数、不同的误码率和不同的聚合个数等参数对聚合分块方法所带来的性能提升的影响。关键词：DTN；多跳传输；动态优化；聚合；分块I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofspacescienceandtechnology,moreandmoresatellitesandspacecraftshaveprovidedallkindsofserv

7、icesforpeopleinthespace.Withtheincreasingservicequantityanddifferenttypesofservices,itissodifficultforasinglenodetomeettheneedsofcommunicationwhichneedsalotofnodestobuildanetworktocompleteacommunicationbusinesstogether.Onthenetworkprotocolformultinodes,itnoto

8、nlycanprovidereliabletransmissioninspace,butalsocanrealizethecommunicationbetweendifferentunderlyingprotocols.Asthegroundnetworkprotocolcannotcommunicateinspaceenvironment,theDTN(DelayTol