《基於極值理論與參數最佳化的空天DTN網路高效傳輸機理》是依託哈爾濱工業大學，由楊志華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於極值理論與參數最佳化的空天DTN網路高效傳輸機理
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊志華
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題面向我國航天科技和空間科學的發展趨勢，針對空天DTN網路中圖像數據的回傳問題，開展空天DTN網路的高效傳輸機理研究。以空天DTN網路星間鏈路特性建模與分析為切入點，基於極值理論方法對單跳鏈路的性能進行估計和預測，分析影響端到端性能的主要因素，並據此對端到端性能進行評估以最佳化配置相應的傳輸參數，提高圖像數據在空間網路中的傳輸效率。在此基礎上，基於前向糾刪編碼設計空天DTN網路的數據傳輸策略，探索高動態鏈路下數據的無反饋可靠傳輸理論，在保障可靠傳輸的條件下加快數據在網路中的傳遞，進一步提高空天網路節點存儲資源的使用效率和網路吞吐量。擬提升空天DTN網路在數據傳輸時延和給定時間內投遞成功機率兩項指標上的圖像回傳能力，滿足空天信息網路圖像數據業務的可靠性和有效性需求。
結題摘要
本課題擬針對空天DTN 網路星間鏈路特性進行建模，開展對圖像數據在多跳鏈路的高效傳輸機理研究，開展了下列研究內容：結合節點動力學特性和電波傳播特性的空天鏈路建模；基於極值理論的圖像傳輸性能估計算法與誤差分析；給定節點存儲條件下端到端傳輸性能最佳化模型與協定設計。取得的主要研究進展包括：一、針對空間DTN網路星間鏈路特性，對DTN網路傳輸協定進行最佳化設計，解決空間鏈路下DTN協定的高效傳輸難題。重點分析bundle尺寸對鏈路傳輸性能的影響，並據此對傳輸參數進行最佳化配置，減小端到端傳輸時延，提高傳輸吞吐量。二、課題針對空間鏈路的高動態特點，對鏈路可用頻寬的進行估計和預測。圍繞連線中斷、流量擁塞等突發情況下的傳輸策略，設計空天混合DTN網路的路由算法，解決衛星網路在突發條件下的數據傳輸難題。三、針對空間DTN網路的拓撲分析難題，課題通過引時變圖模型對空間DTN網路的拓撲進行建模，重點針對網內快取機制設計基於沿路快取的數據分發策略，減少數據分發過程中的冗餘鏈路，減少數據分發時延，提高分發性能。課題經過四年多的深入探索，總計錄用和發表高水平期刊論文6篇，高水平國際會議論文9篇，申請國家發明專利9項，授權3項，獲得了WCSP 2018國際會議最佳論文獎。項目已培養出碩士研究生10名，均已獲得碩士學位。上述研究成果，針對課題的預定科學目標展開，經過系統性的研究工作，深入的探索了空天DTN 網路的高效傳輸機理，較好的實現了對空天DTN 網路傳輸協定的最佳化設計，部分解決了數據的可靠和快速返回難題。
