导读:本文包含了空间通信协议论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:深空通信,信道特性,信道衰落,空间协议
空间通信协议论文文献综述
姚秀娟[1]（2018）在《深空信道衰落特性对空间通信协议的影响研究》一文中研究指出深空探测是在人造卫星、载人航天、月球探测等领域取得重大成就的基础上,向更广阔的太阳系及太阳系外的空间发展和探索的空间活动,分布式组网探测是深空探测的重要发展趋势之一。由于通信距离远、信号能量衰减严重、信噪比极低、链路环境复杂,导致深空信道中存在大尺度衰落、长时延、间歇性中断的物理特性。而现有的空间通信协议,大多源自于地面通信网络协议的衍生或改造,在深空组网信道中的应用存在数据吞吐量低、链路拥塞严重等问题。因此,在分布式组网探测任务中,空间通信协议的部署和设计必须首先研究其赖以依存的物理信道特性。本文对深空组网通信场景下,深空信道衰落特性对空间通信协议的影响进行研究,目的是从信号传输的物理环境入手,探索深空组网通信协议的部署方法,解决现有空间协议在深空通信场景中应用的吞吐量低、链路拥塞等关键技术问题,为协议的规划和设计提供借鉴。课题研究内容主要包括:(1)基于电磁波信号传输的深空通信场景,分析了深空信道固有的衰落特性、间歇性中断特性、长时延特性及其对信号传输的影响,重点对太阳闪烁、大气衰落、大尺度自由空间损耗对信号传输所造成的幅度衰落、频谱扩展、相位闪烁进行计算分析和仿真。(2)为了降低太阳闪烁对信号传输的影响,提出了一种适用于星际通信链路的参数设计方法。该方法根据通信链路与太阳的几何关系,计算太阳风中等离子体作用于无线电波的幅度统计特性、时间谱特性,将计算结果作为通信链路的频率选择、传输信号带宽设计、调制方式选择、锁相环路带宽设计的约束条件。(3)分析了现有空间协议的模型及各部分实现功能,深入剖析了TCP/IP协议、CCSDS协议、DTN协议的发展趋势及其在深空组网通信场景中应用的不足之处。(4)对深空信道特性对现有空间协议的影响进行了研究,仿真分析了误码率对协议吞吐量的影响、长延时对协议握手机制的影响、中断对协议重传机制的影响。(5)以火星通信场景为例,构建了地-火组网协议架构,建立了基于STK-ION-CORE的虚拟仿真平台,对误码率、时延、中断叁种特征对TCP协议、LTP协议、SCPS-TP协议的通信性能影响情况进行了仿真分析,提出了按照地球基站-中继星、中继星-火星轨道器、火星轨道器-火星基站分段进行空间通信协议部署的方法,并对分段协议的性能进行了仿真分析。本课题的创新点包括:1)针对深空通信链路中信道衰落特性对空间通信协议的吞吐量、链路连接影响问题,提出了一种分段进行协议部署的方法,从物理层入手解决空间组网协议部署中的可靠链接问题,为上层空间协议的设计奠定了理论基础。2)在对太阳闪烁对无线电波的传输产生的幅度衰落、谱扩展、相位闪烁现象进行理论分析的基础上,基于其对S、X、Ka频段通信信号的影响程度仿真结果,提出了一种太阳闪烁影响下的星际通信链路参数设计方法,可作为深空通信链路参数设计的依据。3)针对空间组网中多种异构协议共存的问题,提出了一种空间链路协议盲识别的方法,可解决非协作目标协议特征的识别和认知问题,为空间组网中异构协议的融合应用提供了借鉴。最后,对课题进一步的研究方向进行了总结和展望。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2018-06-01）
杨冠男[2]（2018）在《面向空间通信的DTN协议传输性能研究》一文中研究指出随着航空航天和卫星载荷技术的发展,空间通信将为我国未来空间科学探测、空间信息应用、军民应急救援等多个领域提供必要保障。空间通信的环境和链路特性不同于地面网络,空间网络存在拓扑动态变化、体系多样异构,空间链路存在高误码、长延迟、速率非对称乃至频繁的随机中断等特性,给空间任务遥控遥测与数据传输造成巨大的挑战。大量地面网络成熟协议技术难以满足空间通信应用需求。协议架构及传输方案是影响空间网络传输性能的关键因素,需在异构网络之间实现互联互通、协作融合、统一处理并能够有效应对空间链路不良特性,具备兼容性和可扩展性。容迟容断网络(Delay/Disruption-Tolerant Network,DTN)是一种能够适应空间通信环境的新兴网络技术,提供应对间歇、动态、中断网络的可靠传输方案。本文针对空间网络的发展现状和需求,通过数学建模、仿真验证与理论分析,系统地研究了 DTN网络关键协议及不同协议组合在空间网络环境下的传输性能,为相关协议在未来空间任务中的实际应用提供了理论支撑。本文主要工作和贡献如下:1.依托半实物仿真平台评估DTN空间应用传输性能,重点研究空间传输链路特性对协议性能的制约。主要关注束协议(Bundle Protocol,BP)非托管/Licklider传输协议(Licklider Transport Protocol,LTP)红色传输与BP(非托管)/TCP两种协议结构,从时空角度分别对静止轨道GEO以下近地、地月探测深空两种典型的空间通信应用场景,研究空间链路时延、误码率以及链路非对称对协议可靠传输性能的影响。2.BP传输性能建模与托管重传计时器(Retransmission Time-Out,RTO)优化。对于空间通信尤其是深空通信来说,链路存在着固有的较长传播延迟,重传计时器设置采用地面互联网络的解决方案并不适用,不利于网络性能的优化。本文针对空间通信传播时延长、丢包率高的链路特性,为最大化传输性能,依据最大化BP的发送性能同时最小化端到端的发送延时进行建模优化重传计时器RTO。对模型进行性能评估,研究表明重传计时器RTO对可靠交付传输性能有着至关重要的影响。通过半实物仿真平台真实数据流验证模型的有效正确性,为DTN应用及协议性能预测提供有效方法。3.链路随机中断对LTP可靠传输性能影响评估、LTP排队延迟对协议性能影响评估。空间链路的高误码率及动态拓扑结构造成通信链路中断,严重影响网络的传输性能甚至失去通信的有效性。本文基于文件可靠交付应用,针对空间链路高误码率、随机中断等链路特性,对文件的可靠交付时延进行建模,研究链路的随机中断特性对LTP可靠传输性能的影响。此外,依据LITP可靠交付处理机制,在恶劣的通信环境和链路特性下,将增加中继转发节点LTP的排队处理延迟。本文针对空间链路特性,根据LTP数据传输与可靠交付过程,对LTP层排队时延建模,研究排队延迟对LTP可靠传输性能的影响,并对模型进行评估和验证。4.DTN协议结构下跨层包尺寸优化。协议标准并没有对DTN协议结构的跨层包尺寸进行说明,但跨层包尺寸对协议传输性能有着重要影响。本文分别给出了束协议(BP)层的束(bundle)尺寸、LTP层数据块(block)尺寸、会话(session)数和LTP层数据段(segment)尺寸优化设置模型及建议。对于BP层束尺寸根据托管传输是否使能分别进行讨论;而LTP的跨层包最佳尺寸研究主要针对于可靠传输即红色数据传输下block的最佳尺寸;结合链路资源带宽延迟积和LTP进程的存储资源决定最佳会话(session)数;而对于segment尺寸折中考虑首部开销和数据包丢失导致的重传代价。(本文来源于《南京大学》期刊2018-03-20）
谢娇娇[3]（2017）在《基于空间通信协议的图像传输安全机制研究》一文中研究指出随着航空航天技术的快速发展,现有的空间通信协议已无法满足空间网络安全需求。空间无线链路的高度开放性,使得大量宝贵的卫星图像在传输过程中容易受到非法分子的恶意攻击,对国家利益造成损害。因此,针对空间网络中图像传输安全问题,本文基于图像数据压缩协议和AOS(高级在轨系统)空间数据链路协议,设计了协议安全机制方案,并实现图像安全传输系统。首先,本文分析空间网络存在安全威胁的原因,研究空间网络所需安全机制,并分析空间数据系统咨询委员会制定的空间通信协议,重点对图像数据压缩协议和AOS空间数据链路协议进行研究。其次,本文分析图像数据压缩协议存在的安全隐患,研究元胞自动机基本理论,提出一种基于图像数据压缩协议的加密机制方案,设计加密机制所需的可逆元胞自动机加密方案和协议封装格式,并对加密算法进行理论分析和性能测试。然后,本文针对协议薄弱性分析结果,研究触发、耦合和复合叁种元胞自动机模型,设计一种混合元胞自动机加密方案,再结合认证机制和抗重放机制,设计协议安全机制帧格式,提出一种基于AOS空间数据链路协议的安全机制方案,并验证加密算法的安全性。最后,本文根据图像数据压缩协议和AOS空间数据链路协议的安全机制研究成果,模拟空间数据传输形式,提出图像安全传输的解决方案,设计图像安全传输系统。该系统可由发送端、中转服务器和接收端叁部分组成。发送端可以实现图像的保护和发送,中转服务器负责链路搭建和数据转发,而接收端具有数据接收和验证功能。理论分析和实验结果表明,本文提出的安全机制方案满足空间网络安全需求,并且可逆元胞自动机加密方案和混合元胞自动机加密方案具有安全性,而设计的图像安全传输系统性能良好,能够正常完成图像传输任务,可以抵御重放、窃听、篡改和伪造等攻击,增强图像传输安全性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
王洋,杨宏,陈晓光,夏奕[4]（2017）在《空间通信中基于喷泉编码的分层LTP协议设计》一文中研究指出本文提出了一种在空间通信中将喷泉编码引入到LTP协议的分层LTP协议LTP-LT。LTP-LT在LTP协议层下方增加了喷泉编译码层。在发送端对原始的LTP段进行喷泉编码,而在接收端只要接收到足够多的编码包,就能够以很大概率成功恢复出原始的信息包,避免了原始LTP协议在具有长时延、高误码率等特点的空间通信中经历的多次耗时重传。文中对LTP-LT协议和LTP协议的文件传递时延和归一化传输冗余分别进行了理论建模,并建立不同的空间通信场景,采用不同文件大小进行仿真。仿真结果表明LTP-LT协议在地月场景、文件较小时,以及在地火场景下可以有效地缩短文件传递时延,相比于LTP协议,这是以一定的传输冗余增加为代价的。(本文来源于《第十叁届卫星通信学术年会论文集》期刊2017-03-02）
吴翔宇,廖育荣,倪淑燕[5]（2016）在《基于改进MF-TDMA的临近空间通信网协议设计与仿真》一文中研究指出临近空间通信系统作为无线通信新的分支面临着为混合业务提供支持的问题,为此需要设计一种高效的多址接入协议以满足复杂的通信需求;在多频时分多址接入(MF-TDMA)协议的基础上提出了一种改进协议,通过对帧时隙进行功能划分,提出了固定时隙段加动态时隙段的设计,实现了对不同类型、不同速率业务的支持;利用OPNET仿真软件进行了系统建模和协议性能仿真,仿真结果验证了协议设计的合理性和有效性。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2016年08期）
郝欣[6]（2016）在《空间通信可靠性传输协议研究》一文中研究指出航天技术的发展和网络技术的革新促使未来的网络结构将会发生巨大变革,卫星网络如何与现有的地面互联网相融合成为了当今的热点研究对象,下一代互联网的建设中地空天一体化网络的部署具有很好的前景。由于空间通信环境具有链路延时大、误码率高、前反向链路不对称和易中断等特点,现有的互联网TCP/IP协议并不能很好地适应这种环境,CCSDS(空间数据系统咨询委员会)在TCP/IP协议的基础上对其进行了扩展和改进提出了适应空间网络的SCPS协议簇。为了使得下一代互联网的建设将卫星网络融入其中,如何使TCP/IP协议和SCPS协议簇有效地发挥各自的作用并能在网络融合时协议转换能够高效的应对各种问题使得协议网关的设计显得尤为重要。本文首先介绍了国内外现在对于空间网络协议和空间网络与地面网络融合时的技术研究的情况,在第二章中介绍了TCP/IP协议中传输层的TCP协议的数据包结构、TCP连接的建立和中断、流量控制和拥塞控制策略。第叁章中重点对比了SCPS-TP协议与TCP协议在应对复杂空间通信环境时策略上的不同,如SCPS-TP协议的包头压缩,Vegas拥塞控制算法和SNACK算法等。在这些研究基础上,本文提出了一种用于TCP协议和SCPS-TP协议的转换网关,协议网关的设计原理基于TCP Splitting技术,这种技术将通信链路分段化处理并采用通信欺骗方式进行数据传输,在地面链路部分使用TCP协议,经过协议网关的处理在空间链路部分使用SCPS-TP协议,在本文中详细说明了协议网关在连接管理和缓冲区管理及数据转换部分的原理,这种设计方式充分考虑了地面链路与空间链路的不同,使TCP协议和SCPS-TP协议能够进行转换,提高数据传输的成功率,降低了对于空间设备硬件存储容量大小的要求。最后搭建了仿真模型,并用Matlab进行仿真验证了使用设计的协议网关在链路使用TCP协议和SCPS-TP协议时的性能不同,我们分别在固定误码率和固定时延条件下对比了使用SCPS-TP和TCP协议链路吞吐率,结果表明,SCPS-TP协议在高时延高误码条件下性能与TCP协议相比有着明显的优势。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2016-03-01）
金山,吴翔宇,倪淑燕[7]（2015）在《两种接入协议在临近空间通信网中的应用分析》一文中研究指出临近空间通信网是未来空天信息网的重要一环。在临近空间通信网中存在大量的突发性业务,竞争类多址接入协议是应对突发性接入业务的主要方法。在建立的仿真模型中,通过MATLAB软件对两种典型的竞争类多址接入协议,时隙ALOHA(S-ALOHA)协议和非持续性载波监听(np-CSMA)协议进行仿真,比较两种协议在临近空间通信网中性能随突发性业务量增加而形成的变化趋势。通过仿真结果分析可以看出,np-CSMA协议相比于SALOHA更适合作为临近空间通信网高业务量条件下的多址接入协议。(本文来源于《电子测量技术》期刊2015年09期）
胡凯,刘成,刘锴[8]（2013）在《SDL在空间通信协议开发中的应用》一文中研究指出针对空间通信协议开发难度大、代价大的问题,提出了基于协议工程思想利用SDL(规范与描述语言)对SCPS-TP(空间通信协议规范-传输协议)进行开发的方法,包括SDL建模、仿真和验证。首先对SCPS-TP进行了功能分析,确定功能点和状态机,并据此利用SDL建模;接着对模型进行实时仿真,测试其正确性,通过调试保证所有功能通过仿真;最后对模型进行了验证。验证结果表明,SCPS-TP不存在死锁、活锁等逻辑错误,为其在空间通信中的应用提供了有力支持,同时也说明了SDL在空间通信协议开发中的重要应用。(本文来源于《飞行器测控学报》期刊2013年02期）
张涛,牛明涛,冯振明[9]（2013）在《用于卫星通信系统的空间通信协议网关设计》一文中研究指出针对卫星通信系统中传输控制协议(TCP)传输性能不理想的问题,设计并实现了一种基于空间通信协议的网关。在网关设计中,优化了Vegas拥塞控制算法的参数,并通过空间通信协议连接表实现了对多连接的支持。卫星通信模拟系统中的测试结果表明,当卫星链路具有高误码率和大传输延时(大于1 000 ms)情况下,该网关的性能与直接使用TCP相比,平均吞吐量提高比达10∶1,且多连接情况下各连接之间竞争带宽的公平性表现较为满意。(本文来源于《电讯技术》期刊2013年03期）
韩磊,赵尚弘,李勇军,赵静,李轩[10]（2012）在《空间通信协议及其在卫星光网络中的应用研究》一文中研究指出随着星间激光链路性能的不断提高,构建卫星光网络成为未来空间通信一个非常重要的发展方向,研究适合卫星光通信的传输控制协议越来越受到人们的重视。分析了SCPS的组成结构,研究了各部分的主要功能,比较了SCPS与地面传统网络协议TCP/IP间的区别,指出了SCPS协议在光网络中应用存在的主要问题,提出了相应的改进思路。(本文来源于《光通信技术》期刊2012年11期）
空间通信协议论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着航空航天和卫星载荷技术的发展,空间通信将为我国未来空间科学探测、空间信息应用、军民应急救援等多个领域提供必要保障。空间通信的环境和链路特性不同于地面网络,空间网络存在拓扑动态变化、体系多样异构,空间链路存在高误码、长延迟、速率非对称乃至频繁的随机中断等特性,给空间任务遥控遥测与数据传输造成巨大的挑战。大量地面网络成熟协议技术难以满足空间通信应用需求。协议架构及传输方案是影响空间网络传输性能的关键因素,需在异构网络之间实现互联互通、协作融合、统一处理并能够有效应对空间链路不良特性,具备兼容性和可扩展性。容迟容断网络(Delay/Disruption-Tolerant Network,DTN)是一种能够适应空间通信环境的新兴网络技术,提供应对间歇、动态、中断网络的可靠传输方案。本文针对空间网络的发展现状和需求,通过数学建模、仿真验证与理论分析,系统地研究了 DTN网络关键协议及不同协议组合在空间网络环境下的传输性能,为相关协议在未来空间任务中的实际应用提供了理论支撑。本文主要工作和贡献如下:1.依托半实物仿真平台评估DTN空间应用传输性能,重点研究空间传输链路特性对协议性能的制约。主要关注束协议(Bundle Protocol,BP)非托管/Licklider传输协议(Licklider Transport Protocol,LTP)红色传输与BP(非托管)/TCP两种协议结构,从时空角度分别对静止轨道GEO以下近地、地月探测深空两种典型的空间通信应用场景,研究空间链路时延、误码率以及链路非对称对协议可靠传输性能的影响。2.BP传输性能建模与托管重传计时器(Retransmission Time-Out,RTO)优化。对于空间通信尤其是深空通信来说,链路存在着固有的较长传播延迟,重传计时器设置采用地面互联网络的解决方案并不适用,不利于网络性能的优化。本文针对空间通信传播时延长、丢包率高的链路特性,为最大化传输性能,依据最大化BP的发送性能同时最小化端到端的发送延时进行建模优化重传计时器RTO。对模型进行性能评估,研究表明重传计时器RTO对可靠交付传输性能有着至关重要的影响。通过半实物仿真平台真实数据流验证模型的有效正确性,为DTN应用及协议性能预测提供有效方法。3.链路随机中断对LTP可靠传输性能影响评估、LTP排队延迟对协议性能影响评估。空间链路的高误码率及动态拓扑结构造成通信链路中断,严重影响网络的传输性能甚至失去通信的有效性。本文基于文件可靠交付应用,针对空间链路高误码率、随机中断等链路特性,对文件的可靠交付时延进行建模,研究链路的随机中断特性对LTP可靠传输性能的影响。此外,依据LITP可靠交付处理机制,在恶劣的通信环境和链路特性下,将增加中继转发节点LTP的排队处理延迟。本文针对空间链路特性,根据LTP数据传输与可靠交付过程,对LTP层排队时延建模,研究排队延迟对LTP可靠传输性能的影响,并对模型进行评估和验证。4.DTN协议结构下跨层包尺寸优化。协议标准并没有对DTN协议结构的跨层包尺寸进行说明,但跨层包尺寸对协议传输性能有着重要影响。本文分别给出了束协议(BP)层的束(bundle)尺寸、LTP层数据块(block)尺寸、会话(session)数和LTP层数据段(segment)尺寸优化设置模型及建议。对于BP层束尺寸根据托管传输是否使能分别进行讨论;而LTP的跨层包最佳尺寸研究主要针对于可靠传输即红色数据传输下block的最佳尺寸;结合链路资源带宽延迟积和LTP进程的存储资源决定最佳会话(session)数;而对于segment尺寸折中考虑首部开销和数据包丢失导致的重传代价。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
空间通信协议论文参考文献
[1].姚秀娟.深空信道衰落特性对空间通信协议的影响研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2018
[2].杨冠男.面向空间通信的DTN协议传输性能研究[D].南京大学.2018
[3].谢娇娇.基于空间通信协议的图像传输安全机制研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[4].王洋,杨宏,陈晓光,夏奕.空间通信中基于喷泉编码的分层LTP协议设计[C].第十叁届卫星通信学术年会论文集.2017
[5].吴翔宇,廖育荣,倪淑燕.基于改进MF-TDMA的临近空间通信网协议设计与仿真[J].兵器装备工程学报.2016
[6].郝欣.空间通信可靠性传输协议研究[D].西安电子科技大学.2016
[7].金山,吴翔宇,倪淑燕.两种接入协议在临近空间通信网中的应用分析[J].电子测量技术.2015
[8].胡凯,刘成,刘锴.SDL在空间通信协议开发中的应用[J].飞行器测控学报.2013
[9].张涛,牛明涛,冯振明.用于卫星通信系统的空间通信协议网关设计[J].电讯技术.2013
[10].韩磊,赵尚弘,李勇军,赵静,李轩.空间通信协议及其在卫星光网络中的应用研究[J].光通信技术.2012