基于DiffServ over MPLS的空—地網(wǎng)QoS控制研究.pdf

1、空間通信具有距離遠、環(huán)境復雜、存在可變時延、傳輸錯誤率高、空間網(wǎng)絡異構(gòu)、資源和星載設備處理能力有限等特點；而隨著空間科學技術的發(fā)展，深空通信不再停留在科學數(shù)據(jù)的應用上，通信范圍發(fā)展為包括語音、視頻圖像和靜止圖像等在內(nèi)的多種業(yè)務結(jié)合的綜合性業(yè)務。因此，隨著空間通信的迅速發(fā)展，空間網(wǎng)絡的服務質(zhì)量已逐漸成為一個具有重要意義的研究課題。據(jù)此，本文提出了一種基于DiffServ over MPLS技術深空網(wǎng)絡通信QoS控制方案。 本文首先

2、詳細討論了空間咨詢委員會(The Consultative Committee for Space Data Systems，CCSDS)提出的高級在軌系統(tǒng)(Advanced Orbiting Systems，AOS)建議書，對其八種業(yè)務類型和相應的數(shù)據(jù)單元格式進行了逐一研究。接著分析了現(xiàn)有的各種服務質(zhì)量(Quality of Service，QoS)實現(xiàn)機制：綜合服務(Integrated service，IntServ)模型、差分服

3、務(Differnciated Service，DiffServ)模型和多協(xié)議標記交換(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)模型，并比較了三種模型的特點。MPLS是一種很有前途的核心網(wǎng)技術，屬于第三層網(wǎng)絡架構(gòu)，也是新一代的IP高速骨干網(wǎng)絡交換標準，其良好的第二層快速轉(zhuǎn)發(fā)技術和第三層靈活的路由功能非常適合特殊的空間通信網(wǎng)絡，特別是其與DiffServ技術的結(jié)合，作為一種優(yōu)秀的網(wǎng)絡服務質(zhì)量模型正以迅猛的勢

4、頭發(fā)展著。 本文在深入分析CCSDS提出的網(wǎng)絡模型和業(yè)務類型的基礎上，根據(jù)文獻中AOS的數(shù)據(jù)傳送和分路方式，提煉出lP數(shù)據(jù)包在CCSDS AOS中的封裝過程。由于IP包屬于網(wǎng)間業(yè)務，該封裝過程選用AOS建議書中的網(wǎng)間業(yè)務、封裝業(yè)務、多路復用業(yè)務和虛擬信道訪問業(yè)務進行封裝；并根據(jù)衛(wèi)星網(wǎng)絡的特點和未來衛(wèi)星網(wǎng)絡中的應用需求特性，提出了一種將DiffServ over MPLS技術應用于深空網(wǎng)絡通信的QoS控制方案。在本文的方案中，基于

5、DiffServ over MPLS的IP數(shù)據(jù)包通過CCSDS AOS封裝過程，首先被封裝業(yè)務包裝成封裝協(xié)議數(shù)據(jù)單元，并與多路復用業(yè)務數(shù)據(jù)單元一起被復用成為復用協(xié)議數(shù)據(jù)單元，然后進入虛擬信道訪問子層，虛擬信道使多個數(shù)據(jù)流共享同一個物理信道進行傳輸。為使數(shù)據(jù)流通過空間信道時實現(xiàn)簡單、可靠和穩(wěn)定的業(yè)務需求，在該層數(shù)據(jù)流被放入長度固定的虛擬信道協(xié)議數(shù)據(jù)單元中。最后對虛擬信道協(xié)議數(shù)據(jù)單元進行差錯控制后將其置入物理信道中進行傳輸。由于時延、時延抖