空间DTN技术

　　本书系统介绍了DTN技术的基本原理、发展趋势和在空间通信中应用所面临的挑战，完整地阐述了空间DTN网络的体系结构、系统模型和分析方法。本书围绕着空间DTN网络的时变图、路由与传输、协议优化设计、仿真实验平台搭建等内容开展论述。最后给出结论与展望。

　　杨志华，工学博士，哈尔滨工业大学（深圳 ）副教授/博导，鹏城实验室副研究员。长期从事空天通信、DTN网络和无人机集群技术等领域的科研、教学和人才培养工作。承担国家科技重大专项课题、国家自然基金重大研究计划项目、重点项目、面上项目以及中国工程院战略咨询研究项目等多项国家级课题，研究成果被中国空间技术研究院作为月球中继系统工程建设备选技术，在中国工程院2035空间发展战略研究中被列为空间基础设施优先发展的技术方向。作为主要起草人之一，参与制订国家标准《空间数据与信息传输系统利克莱德传输协议（LTP）》。在国际高水平期刊上发表SCI检索文章三十余篇，申请国家发明专利五十余项（授权专利三十余项）。

第1章 DTN基础 001
1.1 DTN的发展历史 001
1.2 DTN的应用场景 004
1.3 DTN体系结构 007
1.3.1 BP 009
1.3.2 LTP 012
参考文献 013
第2章 空间DTN模型 017
2.1 空间信息网络 017
2.1.1 卫星通信网络 020
2.1.2 深空通信网络 026
2.1.3 空间协议发展 031
2.2 空间DTN 036
2.2.1 空间DTN体系结构 038
2.2.2 空间DTN技术挑战 044
2.3 时变图 046
2.3.1 时变图的基本概念 047
2.3.2 时变图在空间通信中的应用 051
参考文献 052
第3章 空间DTN路由与传输 061
3.1 空间DTN拓扑模型 063
3.1.1 时变拓扑与时变图模型 064
3.1.2 拓扑的连通性 076
3.2 空间DTN的路由 085
3.2.1 接触图路由 085
3.2.2 时变图路由 108
3.3 空间DTN的传输 118
3.3.1 存储转发模式 118
3.3.2 多路径传输 120
3.4 空间DTN端到端时延分析 127
3.4.1 基于无迹卡尔曼滤波的Bundle时延估计 128
3.4.2 基于DTN空间链路的可用带宽估计算法 140
参考文献 149
第4章 空间DTN缓存分发策略 153
4.1 空间DTN的文件部署 154
4.1.1 网络连通度 154
4.1.2 缓存节点选择 157
4.2 空间DTN的文件替换 158
4.2.1 文件流行度 159
4.2.2 文件替换算法 163
4.3 空间DTN的缓存分发算法 167
4.3.1 连通支配集 167
4.3.2 缓存分发算法 168
参考文献 175
第5章 空间DTN仿真平台设计 177
5.1 空间通信的软件仿真 177
5.1.1 卫星轨道仿真软件介绍 179
5.1.2 主要功能及参数选择 180
5.1.3 VO空间网络视景技术 182
5.1.4 STK与VC的交互 183
5.2 DTN的实验平台 186
5.2.1 典型的DTN实验平台 186
5.2.2 空间DTN的实验设计 194
参考文献 197
第6章 展望 198