平流层通信系统IPv6报头压缩算法研究

平流层通信系统IPv6报头压缩算法研究

论文摘要

平流层通信系统具有覆盖范围大、传播延迟小、快速部署和提供多种业务等优点,在国防、交通监控与指挥、自然灾害监控等领域具有广阔的应用前景和发展空间。目前,平流层通信信息技术的研究越来越多地引起了世界诸国的高度重视。IPv6报头压缩是平流层通信系统中需要解决的关键技术之一。平流层通信系统采用IPv6协议为用户提供为语音、视频和数据库访问等业务。由于平流层通信传输协议框架中各层协议的报头含有太多的冗余信息,导致了无线信道带宽的利用率较低。同时由于分组过长也会引起误码率的增加。因此,有必要在平流层通信系统采用报头压缩技术,将固定业务流报头的重复部分进行压缩,提高信道中业务信息比例。本文首先分析了平流层通信系统报头压缩的必要性,并对当前几种典型的压缩算法进行了阐述,分析了它们的工作原理和性能,接下来在ROHC(Robust Header Compression)的基础上提出了自适应健壮性报头压缩算法(Adaptive-Robust Header Compression, A-ROHC),并给出了A-ROHC在平流层通信系统中的设计方案。针对平流层通信系统媒体接入层的特性,本文也给出了一种简单易于实现的净荷报头压缩(Payload Header Suppress, PHS)方案。最后,本文通过OPNET搭建平流层通信系统仿真模型,对这两种压缩方案的可行性进行仿真验证。仿真结果表明:平流层通信系统中使用IPv6报头压缩技术可以将60个字节的RTP/UDP/IPv6报头压缩到13个字节;A-ROHC方案压缩性能要好于PHS压缩方案;A-ROHC可以根据信道中差错率的变化采用一种更为灵活的压缩策略,可以适应平流层通信系统链路特性经常变化的无线信道,能够在报头压缩率和抗差错鲁棒性之间获得较好的平衡性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 前言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究目的
  • 1.3 研究现状和任务
  • 1.4 论文内容安排
  • 第二章 报头压缩方案现状
  • 2.1 VJHC 压缩方案
  • 2.2 IPHC 压缩方案
  • 2.2.1 压缩和解压缩流程
  • 2.2.2 报头请求机制
  • 2.2.3 IPHC 方案的缺点
  • 2.3 CRTP 压缩方案
  • 2.4 ROHC 方案
  • 2.4.1 报头域的分类
  • 2.4.2 分流器和上下文
  • 2.4.3 ROHC 报文类型
  • 2.4.4 状态机及工作模式
  • 2.4.5 基于滑动窗口最低有效位算法
  • 2.4.6 ROHC 研究现状
  • 第三章 自适应健壮性报头压缩
  • 3.1 A-ROHC 基本原理
  • 3.2 A-ROHC 压缩算法
  • 3.2.1 改进的W-LSB 压缩算法
  • 3.2.2 改进的时间戳字段压缩算法
  • 3.3 自适应工作模式转移
  • 3.3.1 乐观模式到可靠模式的转移
  • 3.3.2 可靠模式到乐观模式的转移
  • 3.4 状态可靠转移机制
  • 3.5 信道状态的估计
  • 3.6 有效性和健壮性
  • 第四章 平流层通信系统IPv6 报头压缩方案设计
  • 4.1 平流层通信系统介绍
  • 4.1.1 体系结构
  • 4.1.2 MAC 层特性
  • 4.2 净荷报头压缩方案
  • 4.2.1 PHS 报文格式
  • 4.2.2 分类器
  • 4.2.3 PHS 方案设计
  • 4.2.4 PHS 的缺点
  • 4.3 自适应健壮性报头压缩方案
  • 4.3.1 报头域的分类
  • 4.3.2 压缩报文格式设计
  • 4.3.3 压缩和解压缩流程
  • 4.3.4 压缩器和解压器的设计
  • 4.3.5 解压缩保证机制
  • 第五章 平流层通信平台下的仿真设计与分析
  • 5.1 仿真系统设计
  • 5.1.1 系统仿真模型
  • 5.1.2 用户节点模型
  • mac 进程模型'>5.1.3 HAPSmac 进程模型
  • 5.1.4 仿真条件和仿真参数
  • 5.2 仿真结果及分析
  • 5.2.1 相同最低有效位下的仿真比较
  • 5.2.2 不同最低有效位下的仿真比较
  • 5.2.3 不同节点间的仿真比较
  • 5.2.4 不同工作模式下的仿真比较
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间研究成果
  • 相关论文文献

    • [1].平流层放大火灾的全球气候影响[J]. 中国科学:地球科学 2020(02)
    • [2].平流层向对流层传输过程对中国东部夏季地表臭氧的影响(英文)[J]. Science Bulletin 2020(04)
    • [3].第27章 认识平流层和中间层100年进步[J]. 气象科技进展 2019(S1)
    • [4].夏季青藏高原及周边上对流层水汽质量及其向平流层传输年际异常.Ⅱ:向平流层的绝热和非绝热传输[J]. 大气科学 2020(03)
    • [5].基于平流层通信技术的军事通信网络研究[J]. 数字通信世界 2020(06)
    • [6].大气湍流对平流层星光导航中星光传输的影响[J]. 宇航学报 2017(04)
    • [7].世界首架巨无霸双身飞机亮相 能在平流层发射火箭[J]. 信息技术与信息化 2017(07)
    • [8].平流层通信中抗部分带干扰优化研究与仿真[J]. 计算机仿真 2015(09)
    • [9].艰难冲入平流层[J]. 少儿科学周刊(儿童版) 2015(01)
    • [10].艰难冲入平流层[J]. 少儿科学周刊(少年版) 2015(01)
    • [11].天海之间[J]. 红领巾(萌芽) 2020(11)
    • [12].平流层飞行器技术的最新发展[J]. 航天返回与遥感 2019(02)
    • [13].1979-2012年平流层大气的基本特征分析[J]. 兰州大学学报(自然科学版) 2018(03)
    • [14].平流层通信[J]. 通信技术 2015(02)
    • [15].一次南疆强沙尘暴沙尘向平流层上传的事实及模拟[J]. 高原气象 2015(04)
    • [16].宇宙成因核素~7Be和~(10)Be示踪大气垂直传输交换研究进展[J]. 地球科学进展 2020(10)
    • [17].平流层与对流层相互作用的研究进展[J]. 气象科技进展 2013(02)
    • [18].亚洲夏季平流层-对流层水汽交换年际变化与亚洲夏季风的联系[J]. 地球物理学报 2012(10)
    • [19].上对流层/下平流层大气垂直结构研究进展[J]. 地球科学进展 2009(03)
    • [20].基于平流层通信技术的军事通信网络研究[J]. 通信技术 2017(10)
    • [21].一次冷锋型沙尘暴过程对流层—平流层交换的数值模拟[J]. 干旱区研究 2015(03)
    • [22].北半球春季平流层最后增温过程及其年际和年代际变化特征[J]. 中国科学:地球科学 2014(02)
    • [23].青藏高原沙尘示踪物从对流层向平流层传输的数值模拟[J]. 高原气象 2014(04)
    • [24].平流层准零风层统计特征及准两年周期振荡对其影响分析[J]. 气候与环境研究 2012(01)
    • [25].平流层通信及其相关技术的应用前景[J]. 电力系统通信 2012(01)
    • [26].首次证实平流层直接影响地球气候[J]. 中国科技信息 2012(20)
    • [27].利用卫星大气成分资料分析夏季亚洲季风区平流层-对流层输送特征[J]. 高原气象 2011(01)
    • [28].亚洲夏季风是低层污染物进入平流层的重要途径[J]. 大气科学 2011(05)
    • [29].浅析平流层通信系统的特点及应用[J]. 金融科技时代 2011(09)
    • [30].平流层通信技术在军事上应用的研究[J]. 信息通信 2011(06)

    标签:;  ;  ;  ;  

    平流层通信系统IPv6报头压缩算法研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢