延遲容忍網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議研究.pdf

1、延遲容忍網(wǎng)絡(luò)（Delay Tolerant Network，DTN）是一種可以在受限網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)有效通信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為用戶在具有長(zhǎng)時(shí)延、高誤碼率、連接頻繁中斷等特征的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中提供通信保證，滿足復(fù)雜環(huán)境條件下建立互通互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的需求。在受限通信環(huán)境中，可用鏈路資源有限，因此如何高效的利用鏈路資源，提高傳輸可靠性和傳輸效率是DTN架構(gòu)研究中一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域。
　　本文以國(guó)家863計(jì)劃課題“未來(lái)一體化網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)和示范”(NO.SQ

2、2015AA0101106)為依托，對(duì)DTN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中主要匯聚適配傳輸層協(xié)議進(jìn)行了分析測(cè)試，并重點(diǎn)對(duì)Licklider傳輸協(xié)議(Licklider Transmission Protocol, LTP)的通信機(jī)制及其傳輸模型做了相關(guān)研究。
　　本文首先介紹了DTN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和DTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中包裹層和匯聚適配傳輸層主要協(xié)議:包裹協(xié)議(Bundle Protocol，BP)、LTP協(xié)議、TCPCL協(xié)議(TCPConvergence-

3、Layer Protocol)、UDPCL協(xié)議(UDP Convergence-Layer Protocol)。通過(guò)STK(Satellite Tool Kit)仿真平臺(tái)建立深空環(huán)境地月通信場(chǎng)景，并在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的深空通信鏈路模擬平臺(tái)中分別完成LTP架構(gòu)，TCPCL架構(gòu)和TCPCL/LTP混合架構(gòu)的地月通信場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分析造成三種協(xié)議架構(gòu)吞吐量性能差異的主要原因。接著完成了單跳通信環(huán)境中LTP架構(gòu)及TCPCL架構(gòu)的吞吐量性能測(cè)試及不同L

4、TP協(xié)議匯聚策略下的吞吐量性能測(cè)試，從協(xié)議設(shè)計(jì)機(jī)制等方面深入分析了LTP協(xié)議與TCPCL協(xié)議匯聚機(jī)制差異，并得到不同LTP協(xié)議匯聚策略下吞吐量性能的變化結(jié)果。
　　隨后，本文從數(shù)學(xué)分析的角度出發(fā)建立了LTP協(xié)議傳輸模型。主要基于LTP協(xié)議鏈路帶寬利用率、有效傳輸數(shù)據(jù)比例和完整交付時(shí)長(zhǎng)，分別建立LTP協(xié)議在非對(duì)稱上下行信道條件中的最佳傳輸效率模型、傳輸開(kāi)銷模型和交付延遲模型，同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)試。并結(jié)合LTP協(xié)議傳輸模型及傳輸協(xié)議架