中断容忍网络网络层协议研究

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1、中断容忍网络网络层协议研究作者姓名孙国梁导师姓名、职称李红艳教授一级学科信息与通信工程二级学科通信与信息系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1201120211分类TN82号TN92密级公开西安电子科技大学硕士学位论文中断容忍网络网络层协议研究作者姓名：孙国梁一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：李红艳教授提交日期：2014年11月ResearchofDisruption-TolerantNetwork’snetworklayerprotoc

2、olAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringBySunguoliangSupervisor:Prof.LihongyanNovember2014西安电子科技大学毕业论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文

3、中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。毕业论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用毕业论文的规定，即：研究生在校学习期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全

4、部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合毕业论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着科技不断进步，技术不断革新，卫星网络越来越多的被投入到实际应用中来。在下一代互联网建设中，卫星通信网络是其重要的组成部分。但卫星网络具有链路时延大、误码率高、链路状态频繁变化、端到端路径可能长时间无法连通等特点。由于这样的特点不满足标准TCP/IP协议中关于网络特点的前提假设

5、，无法直接将标准TCP/IP协议应用于卫星通信网络。为了在下一代互连网建设中使卫星网络融入其中，因此需要研究适用于卫星通信网络特点的网络协议。本文首先介绍了卫星网络的优势、典型应用、自身缺点及现有卫星通信网络；然后介绍了目前应用于卫星网络中的网络协议，包括CCSDS协议与Bundle协议中一些关键技术和特性。针对标准TCP/IP协议，详细分析了其直接应用于卫星通信网络时存在的问题及性能限制。针对卫星通信网络环境下使用TCP/IP协议存在的问题，本文提出了一种适用于卫星通信网络的网络协议DTN-IP协议。该协议加入了对节点位置信息的

6、获取及利用，并使用数据存储发送机制，以适应卫星链路断续连通及一段时间内不存在端到端链路的特点。所提的网络层改进协议充分考虑到了网络中宝贵的连通时间，避免了大量链路状态信息的交互，降低了信令开销，提高了数据分组成功投递的概率。最后根据提出的DTN-IP网络协议，本文搭建了演示验证平台，并在Linux系统上进行实现。在实现方案中介绍了方案总体架构和协议软件主要功能模块。针对总体方案，设计了可直接反映性能优劣的多个测试脚本，并对各个脚本测试所得的参数与标准协议进行了对比分析，进而证明了实现方案的完整性和所提出的改进协议的性能优势。关键词

7、：卫星通信网络，链路变化，DTN-IP，演示验证平台，Linux实现论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousimprovementofscienceandtechnologyandcontinuousinnovationoftechnology,satellitenetworksaremoreandmoreputintothepracticalapplication.InthenextgenerationInternetconstruction,s

8、atellitecommunicationnetworkisanimportantcomponent.However,thesatellitenetworkfeatureslinkdelaying,highbitingerrorrate,link-