空天信息網(wǎng)絡(luò)中QoS保障的可靠傳輸策略研究.pdf

1、空天信息網(wǎng)絡(luò)是一種綜合網(wǎng)絡(luò)，其涵蓋了多種空基和天基通信系統(tǒng)，包括的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有各種通信平臺(tái)、飛行器以及不同軌道、不同種類(lèi)的衛(wèi)星?？仗煨畔⒕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境十分復(fù)雜，由于具有時(shí)延長(zhǎng)、誤碼率高、信道非對(duì)稱(chēng)、帶寬資源有限、高動(dòng)態(tài)特性等特征，以及承載的業(yè)務(wù)類(lèi)型具有多樣性，給信息可靠傳輸帶來(lái)挑戰(zhàn)，因此保障信息的可靠傳輸是空天信息網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本文針對(duì)空天信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路傳輸和端到端網(wǎng)絡(luò)傳輸兩方面研究空天信息網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸問(wèn)題，提出基于鏈路層

2、和傳輸層跨層優(yōu)化的可靠傳輸方案，在保障信息可靠傳輸?shù)幕A(chǔ)上提高傳輸效率。
　　本文主要研究空天信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量、傳輸類(lèi)型多樣化的通信業(yè)務(wù)，針對(duì)空天信息網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求，研究基于QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）保障的可靠傳輸策略。在數(shù)據(jù)鏈路層提出一種基于業(yè)務(wù)類(lèi)型、網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)調(diào)整的H-ARQ（Hybrid Automatic Repeat Request，混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求）策略，將前向糾錯(cuò)方

3、法和自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)結(jié)合起來(lái)，保障點(diǎn)到點(diǎn)的可靠傳輸。研究確定了適用于空天網(wǎng)絡(luò)的前向糾錯(cuò)編碼方案，選擇合適的自動(dòng)重傳請(qǐng)求協(xié)議，并且分析推導(dǎo)出延時(shí)、吞吐量的表達(dá)式，確定對(duì)其具有影響的因素，然后根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型、網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)整傳輸業(yè)務(wù)的重傳次數(shù)、前向糾錯(cuò)編碼參數(shù)來(lái)滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)類(lèi)型對(duì)延時(shí)、吞吐量的要求。
　　在傳輸層提出對(duì)現(xiàn)有的TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化的方案，用以適應(yīng)空天網(wǎng)絡(luò)

4、的特殊環(huán)境，保障端到端的可靠傳輸。分別設(shè)計(jì)了基于優(yōu)先級(jí)的慢啟動(dòng)算法以及基于業(yè)務(wù)類(lèi)型自適應(yīng)調(diào)整的算法。本文設(shè)計(jì)基于優(yōu)先級(jí)的慢啟動(dòng)算法的原理是定義一個(gè)新的慢啟動(dòng)臨界值應(yīng)用于慢啟動(dòng)階段，開(kāi)始時(shí)采用較大的發(fā)送窗口和增長(zhǎng)速度，當(dāng)發(fā)送窗口大于新的臨界值時(shí)改變發(fā)送窗口的增長(zhǎng)方式，引入一個(gè)與往返時(shí)延有關(guān)的限制窗口增長(zhǎng)速度的因子，使其增長(zhǎng)速度減緩，直至平滑的進(jìn)入擁塞避免階段。此外，本文采用顯示擁塞通知方法來(lái)區(qū)分丟包原因，如果是鏈路錯(cuò)誤丟包，則立即重傳丟失