SCPS-TP協(xié)議在空間通信中的研究與仿真.pdf

1、隨著我國(guó)載人航天工程、“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及“嫦娥二號(hào)”探月工程等航天任務(wù)的開(kāi)展，對(duì)航天測(cè)控技術(shù)的要求正在迅速提高，建立天地一體測(cè)控信息網(wǎng)絡(luò)的需求日漸迫切?？臻g數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢(xún)委員會(huì)（Consultative Committee for Space Data System，CCSDS）在當(dāng)前航天技術(shù)高速發(fā)展的新形勢(shì)下制定了一系列空間數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范和建議，其中就包括空間傳輸協(xié)議系列（Space Communication Protocol S

2、pecification，SCPS）。SCPS是一套與TCP/IP協(xié)議兼容的協(xié)議棧，本文對(duì)其中的SCPS-FP（文件協(xié)議）、SCPS-TP（傳輸協(xié)議）、SCPS-NP（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）等進(jìn)行了概述，并對(duì)其中的SCPS-TP協(xié)議進(jìn)行了重點(diǎn)研究分析。
　　論文首先分析了TCP應(yīng)用在空間通信中存在的問(wèn)題，尤其是在往返時(shí)延較長(zhǎng)、誤碼率較高、前返向鏈路不對(duì)稱(chēng)條件下使用時(shí)存在的問(wèn)題。并從這幾個(gè)方面著手，研究了SCPS-TP協(xié)議根據(jù)空間環(huán)境特性而做出

3、的改進(jìn)措施（如流量控制，選擇性確認(rèn)機(jī)制，選擇性否定確認(rèn)機(jī)制，協(xié)議頭部壓縮，窗口擴(kuò)展選項(xiàng)等），對(duì)這些措施進(jìn)行了分析和仿真設(shè)計(jì)。此外，對(duì)SCPS-TP協(xié)議在空間通信，尤其是在中繼衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用提出了基于路徑的SCPS-TP流量控制改進(jìn)方法，在原有機(jī)制基礎(chǔ)上做出了創(chuàng)新。
　　然后使用OPNET和STK為仿真平臺(tái)建立了幾種典型的航天測(cè)控仿真場(chǎng)景模型，對(duì)不同誤碼率、軌道高度及不同傳輸速率等條件下的TCP協(xié)議和SCPS-TP協(xié)議的性能進(jìn)行了