Reverse Detection Based QoS Routing Algorithm for LEO Satellite Constellation Networks

A reverse detection based QoS routing algorithm was developed based on the dynamic topology of low earth orbit (LEO) satellite constellation networks. This distributed algorithm has very low computational complexity, so it is suitable for on-board processing. This algorithm improves the autonomous operating capability and throughput of satellite networks. Simulations show that the algorithm has better performance than the static sequent snap shots algorithm with acceptable low overhead signaling.     

一种基于快速否定应答的空间网络文件传输协议

针对空间网络中存在的高误码率、长延时、链路速率非对称等问题,提出了一种基于否定确认机制的远程文件管理协议(remote file process protocol,RFPP)协议。RFPP协议采用了信令纠错、否定确认(negative acknowledgment,NAK)快速重传和NAK帧结构压缩等机制,分析表明RFPP比CCSDS文件传输协议(CCSDS file delivery protocol,CFDP)具有更高的传输效率。在低轨卫星非对称链路仿真场景下,RFPP比CFDP的效率提高了7.6%。RFPP协议已成功应用于灵巧通信试验卫星,实测信道利用率大于90%。     

采用新的启动和周期应答策略的传输控制协议

针对传输控制协议(TCP)协议在长延时网络中性能较差的问题,提出了一种新的传输控制协议。为了解决连接开始阶段发送窗口增长速度慢的问题,协议中采用了名为"疾速开始"的启动策略来取代传统的"慢启动"策略;另外,为了减少反向链路的带宽占用,避免由于反向链路数据拥塞而造成前向链路数据发送速率降低的问题,协议还采用了周期ACK应答策略,应答周期与发送返回时间相匹配。仿真结果表明,这个新的传输控制协议不仅能够迅速增长发送窗口,提高链路带宽的利用率,而且能够大大降低反向链路的带宽占用。     

LEO卫星IP网络组播路由算法

为了解决低轨(low earth orbit,LEO)卫星网络中需要快速高效组播路由协议的问题,提出一种新型LEO卫星IP网络组播路由算法。在分析建立LEO卫星网络拓扑模型的基础上,该算法利用LEO卫星网络的自身特点,采用分布式迭代的计算模式,生成基于源端的组播路由树,大幅度地降低了算法的计算复杂度。仿真结果表明:与传统的LEO卫星网络组播路由算法相比,该算法具有较低的计算复杂度,生成的组播路由树具有较小的开销。相比于传统MRA算法,该算法生成的组播树中源点到组播成员节点的平均延时大约为前者的90%。     

软件定义卫星网络多协议流表存储压缩算法

软件定义卫星网络的多协议转发需求对星载设备中流表的规模及存储开销提出挑战。针对卫星网络资源受限的特点，该文构建了节省存储的多协议流表结构，并提出了一种二维扩域搜索算法(2D-EFS)。2D-EFS采用字段融合的方式逐级生成多级流表，能够支持流表初始化及表项更新2种场景下的存储压缩需求。仿真结果表明：在流表初始化阶段，2D-EFS算法的存储压缩效率可达86%,与全局最优值相近，高于已有单协议算法；在表项更新阶段，2D-EFS算法可取得76%的平均存储压缩效率，并具备最低的运行耗时，其综合性能优于已有单协议算法。