《空間信息網路路由與傳輸協定研究》是依託四川大學，由王俊峰擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：空間信息網路路由與傳輸協定研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：王俊峰
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空間信息網路作為空天地一體化動態網路，具有鏈路切換頻繁、時延大、頻寬時延乘積大、面臨安全威脅、高鏈路誤碼率、鏈路頻寬不對稱及頻寬資源有限等特點。課題從影響空間信息網路路由與高效傳輸的基礎性問題著手，重點分析動態網路時延特性、拓撲變化特性、鏈路切換與丟包機理等基本問題，初步構建空間信息網路行為特徵模型；研究並提出適應於空間信息網路環境的動態自組織路由協定；從研究影響動態網路傳輸效率的關鍵因素出發，分析動態鏈路TCP吞吐量分析模型、研究基於網路編碼的傳輸層糾錯機制和跨層最佳化的擁塞控制算法，提出適用於空間信息網路的新型高效可靠傳輸協定。課題的開展將豐富目前空間信息網路組網技術的研究，為未來深入探索與研發路由協定和可靠高效傳輸協定提供技術基礎，對我國未來空間信息網路與空間信息系統的建設與部署都將具有積極意義。
結題摘要
基於空間信息網路鏈路切換頻繁、時延大、頻寬時延乘積大、面臨安全威脅、高鏈路誤碼率、鏈路頻寬不對稱及頻寬資源有限等特點，本課題從影響安全路由與高效傳輸的基礎性問題著手，重點分析動態網路時延特性、拓撲變化特性、鏈路切換與丟包機理、開放網路環境下節點的安全性等基本問題，初步構建空間信息網路行為特徵模型。 針對空間信息網路安全可靠性路由問題，課題提出了快速自組織的可信單播和組播路由交換協定，協定不依賴於特定的組網方式，具有抗毀壞自愈能力，典型星座結構網路重構時間不大於10秒。課題通過研究影響動態網路傳輸效率關鍵因素，設計並提出了一系列適用於空間信息網路的傳輸協定，包括：提出基於網路編碼策略的可靠傳輸協定，通過冗餘編碼恢復出錯數據，該協定與傳統TCP協定相比協定最大開銷增加不超過3.5%，鏈路吞吐量提高達1.5倍；針對動態、異構化的空間網路環境，提出基於TCP/IP架構的自適應擁塞控制框架，通過支持目前主流擁塞控制機制的切換，最大化空間信息網路吞吐量，實驗結果表明該方案較傳統協定加速比提升高達225.83%；在不影響高優先權數據傳輸情況下，提出基於TCP/IP架構的低優先權的自適應可靠傳輸協定，用於支撐空間信息網路中不同類型、不同優先權業務的可靠傳輸，研究顯示，在與傳統TCP協定共存時整體鏈路利用率提高384.33%；基於CCSDS架構，提出了一種利用頻寬估計和修正濾波的自適應傳輸協定，該協定同時兼容CCSDS架構中SCPS-TP協定，該協定對空間信息網路吞吐量提升高達46.06%。 由課題資助，已在IEEE、Elsevier、IET等國際期刊和國內雜誌上發表（含已錄用）論文13篇，其中在國際期刊（如IEEE IoT、Computer Networks, Electronics Letters等）發表SCI檢索論文9篇，由科學出版社出版《空間信息網路組網技術》論著一部；申請國家發明專利16項、已授權專利3項、提交3項國際專利申請；培養研究生22名，其中博士生4人，在讀碩博士生13人；項目組通過積極參與相關領域主流國際會議、邀請國外專家訪問等方式，多次與國外同行進行了深入的學術交流與合作。
