空天地一體化網(wǎng)絡路由協(xié)議的研究.pdf

1、空天地一體化網(wǎng)絡是一種融合天基、空基、地基網(wǎng)絡，實現(xiàn)各層次間互連互通的網(wǎng)絡應用場景。其有效的發(fā)展對軍事、民用、空間科學探索具有極大的推動作用，所以空天地一體化網(wǎng)絡的發(fā)展代表著一個國家的信息化的進步程度。為了應對各種環(huán)境條件下的通信局限性，不斷涌現(xiàn)的針對某單一環(huán)境條件下的網(wǎng)絡架構（受限網(wǎng)絡），獨立的協(xié)議架構為全網(wǎng)的互連、互通提出了挑戰(zhàn)。不同的協(xié)議架構往往具有各異的傳輸層以及底層網(wǎng)絡，并且編址方案也難以統(tǒng)一。因此如何實現(xiàn)各個獨立網(wǎng)絡域之間的

2、互通和有效的路由成為了學者們研究的熱點。
　　本文結合具體的網(wǎng)絡場景（空天地一體化網(wǎng)絡），借鑒 DTN的體系架構，設計了可以覆蓋多種網(wǎng)絡，并能夠在各不同子網(wǎng)域之間傳輸數(shù)據(jù)的空天地一體化網(wǎng)絡體系架構。在協(xié)議架構的傳輸層和應用層之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)束層，這種基于存儲-轉發(fā)的設計，最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的跨域傳輸，并且屏蔽了底層網(wǎng)絡的不同。由于空間通信具有頻繁中斷大延遲的物理特點，導致傳統(tǒng)的基于通信過程中具有連通圖的路由算法（OLSR，AODV等）無

3、法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效轉發(fā)。本文提出CGR-EPI的分層路由方案，由數(shù)據(jù)束層的路由協(xié)議在不同網(wǎng)絡層次選擇合適的路由方式。對全網(wǎng)DTN節(jié)點利用URI方案統(tǒng)一編址，實現(xiàn)了目的地址的后綁定，解決了DNS在中斷網(wǎng)絡下無法正常運行的缺點。最后鑒于EPI路由算法的網(wǎng)絡負載過大容易造成緩存不足等缺點，提出了基于灰色預測的多副本路由算法。利用灰色預測算法對節(jié)點運動平面坐標系中節(jié)點位置的橫縱坐標的下一時刻值進行預測。經(jīng)過對算法性能仿真和對應路由性能仿真，結果表