本发明专利技术提出了在双跳非对称信道上利用bundle分块聚合的DTN网络数据传输方法，首先利用bundle分块技术，在上一跳数据未完全接收的前提下，当下一跳链路连通时根据其链路特性将部分数据重新打包成bundle，利用分块方式加快传输、提高链路利用效率。然后利用bundle聚合技术，将多个数据包聚合到一个大的数据包中再进行传输。通过bundle的聚合减少数据包的个数，从而减少反馈包的个数，减少数据传输时间，提高吞吐量。同时，本发明专利技术对RS的结构进行了改进，使得它的大小即使在误码率很高的情况下，也只在小范围内变化。本发明专利技术一定程度上有效地解决了当前DTN网络传输存储等待时间过长，浪费传输机会，以及上下两段链路传输速率不对称和高误码率情况下吞吐量降低的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及深空通信
，尤其设及一种DTN网络数据聚合传输方法。
技术介绍
容迟 / 容断网络值TN,Delay/Disrupt-TolerantNetworking)由化11 等于 2003 年提出，为空间互联网的实现提供了一种可能的解决方案，目前主要公开的研究机构是DTN 研究小组值TNRG，DTNResearchGroup)。由于星际互联网包含多种不同的通信场景，其传 播时延、信道状况存在差异，深空骨干网络和临近网络等局部网络所采用的底层协议也不 尽相同。DTN通过在应用层和局部底层网络之间引入覆盖层一一bundlelayer为不同应 用提供数据传输服务，实现局部网络间互通互联，并支持在局部网络中采取各自性能最优 协议。同时由于深空链路传播延迟长且不固定，依赖于协商、查询/响应等会话交互难W实 现，DTN应用层将消息打包成覆盖层数据单元bundle,采用异步传输模式进行虚消息转发。 为了保障数据在频繁中断网络中可靠传输，DTN采取存储-转发模式，bundle在节点中存储 于永久存储设备中直到下一次传输机会到来时发送。 DTN协议体系主要包括BP协议化undle protocol)、LTP协议化icklider Transmission Protocol)、Saratoga协议、LTP-T协议（Xtp Transport)和DTTP协议 值elay-Tolerant Transport Protocol)等。DTN协议借鉴了前两种协议体系相关思想， 对其不足之处做了相应修改，成为未来互联网重要发展方向。2008年，美国NASA实施了名 为深度撞击网络试验值I肥T, De巧Impact化twork Experiment),通过深度撞击航天器 值I，Deep Impact)完成了第一次基于BP和LTP协议的数据传输，验证了DTN协议在空间网 络中的应用。然而，DTN协议体系提出时间较短，在某些协议细节方面例如拥塞控制、优化 传输、路由、时间同步等不够完善，具有广阔的研究前景。 BP度undleProtocol)是DTN协议体系中一个重要协议。BP协议工作在LTP、TCP、 UDP等协议之上，是协议之上的协议。BP协议的主要功能有：保管传输、端到端的可靠性、路 由策略等。LTP协议是针对传输时延大、频繁中断的链路设计的可靠点对点的传输协议。 W05] 目前DTN协议设计遵循"STOREand化rward"机制，传输过程偏重于存储 (STORE)，中继节点只有接收完整数据后才能开始下一跳传输。基于运种思想的bundle接 收和发送过程可W用附图巧日附图2表示。 从图巧日附图2中可W看出，"STOREand化rward"保证了数据在恶劣环境下传输 的可靠性，但是由于需要等待数据束完整接收后才能开始下一跳的传输，即使下一跳链路 出现连通时也需等待。由此可能造成受限网络中珍贵的传输机会浪费，降低传输效率。造 成运一情况的主要原因在于上下两段链路可用时间和传输能力上的不匹配，深层次的原因 在于现有的DTN协议是基于"STOREand化rward"，侧重于存储。 当引入中继节点传输数据时，由于传输反馈包巧巧过程中经过上下两跳链路，传 输速度可能不相等，相同时间内能传输的RS个数不相等，则可能造成拥塞和延迟。运样可 能导致RS不能及时传回发送节点，而部分数据包要等待它的反馈包到达发送节点时，它才 能进行下一步的传输，增加的数据传输的等待时间，降低了吞吐量。[000引当传输距离较远，且又引入中继节点，数据传输误码率可能非常高。在运样的情况 下，数据包化undle)聚合必然导致数据包的增大。数据包的增大使得数据包丢包和出错的 概率增大，因此每个反馈包巧巧的大小也会变大，那么反馈包RS出错和丢包的概率也增 大。并且因为上下两段链路速率的差异，RS在传输过程中将遇到更大的延迟。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提出了一种双跳非对称信道的DTN网络数据 分块聚合传输方法，在上一跳数据未完全接收的前提下，当下一跳链路连通时根据其链路 特性将部分数据重新打包成bundle,利用分块方式加快传输、提高链路利用效率，提高数据 传输的吞吐量。同时，对RS的结构进行了改进，使得bundle聚合的传输方法在高误码率的 情况下也提高数据传输的吞吐量。 本专利技术通过W下技术方案实现： 一种双跳非对称信道的DTN网络数据分块聚合传输方法，应用于包括源节点、中 继节点和目的节点的双跳DTN网络；所述方法包括：中继节点接收源节点发送的数据包，其 中，所述数据包未完整接收；在等待发送阶段，所述中继节点不需要接收bundle完整性判 断，并在下一跳传输机会到来时开始传输；当链路连通时，所述中继节点获取本次连接链 路信息，设置分块数据量大小，并将从源节点接收到的数据包重新打包发送给目的节点；同 时，对RS的结构进行修改，使得RS即使在高误码率的情况下，它的变化也不足W影响数据 传输的吞吐量。 作为本专利技术的进一步改进，所述中继节点获取本次连接链路信息，设置分块数据 量大小，并将从源节点接收到的数据包重新打包发送给目的节点具体为： 步骤1 :数据从应用程序传输到bundleprotocol度巧层； 步骤2 :数据在BP层被均分成n段，再将每f段数据装入BP层的数据 包bundle中，数据被打包到bundle中后，传输到LTP层； 步骤3 :将每m个bundle打包到一个LTP层数据包block中进行传输， 传输的过程中block被分成k个segments进行传输； 阳018] 步骤4 :接收一个block必须反馈一个RS到发送节点。 作为本专利技术的进一步改进，所述对RS的结构进行修改具体为：将RS的接收声明中 的反馈范围用二进制表示。 作为本专利技术的进一步改进，所述m根据不同上下行传输速率比和高误码率情况进 行设置。 本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的在双跳非对称信道上利用bundle分块聚合 的DTN网络数据传输方法，首先利用bundle分块技术，在上一跳数据未完全接收的前提下， 当下一跳链路连通时根据其链路特性将部分数据重新打包成bundle,利用分块方式加快传 输、提高链路利用效率。然后利用bundle聚合技术，将多个数据包聚合到一个大的数据包 中再进行传输。通过bundle的聚合减少数据包的个数，从而减少反馈包的个数，减少数据 传输时间，提高吞吐量。同时，本专利技术对RS的结构进行了改进，使得它的大小即使在误码率 很高的情况下，也只在小范围内变化。本专利技术一定程度上有效地解决了当前DTN网络传输 存储等待时间过长，浪费传输机会，W及上下两段链路传输速率不对称和高误码率情况下 吞吐量降低的问题。【附图说明】图1是现有技术中STORE and化rward机制下数据发送接收示意图； 阳023] 图2是现有技术中STORE and化rward机制下数据发送接收流程图；图3是本专利技术的基于分块数据传输优化策略数据发送接收示意图；图4是本专利技术的基于分块数据传输优化策略数据发送接收流程图； 图5是数据在DTN协议找中的分段和聚合过程示意图； 图6是现有技术中的RS包结构示意图； 图7是本专利技术的RS包结构示意图。【具体实施方式】 为了使本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双跳非对称信道的DTN网络数据分块聚合传输方法，其特征在于：所述方法应用于包括源节点、中继节点和目的节点的双跳DTN网络；所述方法包括：中继节点接收源节点发送的数据包，其中，所述数据包未完整接收；在等待发送阶段，所述中继节点不需要接收bundle完整性判断，并在下一跳传输机会到来时开始传输；当链路连通时，所述中继节点获取本次连接链路信息，设置分块数据量大小，并将从源节点接收到的数据包重新打包发送给目的节点；同时，对RS的结构进行修改，使得RS即使在高误码率的情况下，它的变化也不足以影响数据传输的吞吐量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志华，张钦宇，黄天雨，邵红宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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