DTN辅助的低轨卫星网络路由技术

张培颖/ZHANG Peiying，王超/WANG Chao，吴胜/WU Sheng

（1.中国石油大学（华东），中国 青岛 266580；2.北京邮电大学，中国 北京 100876）

(1.China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China;2.Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)

卫星网络通信是地面通信的重要补充和延伸，它可以为地面用户提供更加广阔的信号覆盖范围，而且不易遭受自然灾害影响，具有较高的灵活性和可靠性。与中轨（MEO）/高轨（GEO）卫星网络相比，低轨（LEO）卫星网络还具有通信延迟低、路径损耗小，以及真正意义上的全球覆盖等优势，因而，LEO卫星通信网络体系的建设具有重大价值。目前，世界各国越来越重视空间资源的开发与利用，LEO卫星通信系统有望成为新的竞争目标。

延迟/中断容忍网络（DTN）是一种面向消息的覆盖层网络体系结构。通过在传输层之上集成一个Bundle层，DTN协议实现了应用层和Bundle层单元的存储和运输。空间网络通信缺少端到端连接，因此链路延迟大、链路频繁通断并且误码率高。DTN具有适应长延迟以及中断频繁的链路特性。DTN中输入流量与输出流量的速率往往存在巨大差异，双向速率比可达1 000：1。另外，因为DTN经常部署在恶劣环境下，所以信息不能有效传达到目的地，这导致接收端的信噪比和误码率等性能均不理想。常见的光通信网络中误码率可达10-15～10-12，深空通信系统中仅能达到10-1，所以深空通信是DTN的一个主要应用场景。DTN采用“存储-携带-转发”的通信方式，当源节点与目的节点之间没有直接相连的链路时，消息会被封装成束并暂存在源节点；当源节点与相邻节点之间建立链路时，消息会被传输给相邻节点，相邻节点又会择机将消息传输给下一跳节点，直至最终把消息传递给目的节点。……