[发明专利]一种基于QoS的空间延迟容忍网络拥塞控制方法

说明书

本发明公开一种基于QoS的空间延迟容忍网络拥塞控制方法，包括：S1、在接触信息格式中加入以节点剩余存储空间和以接触剩余可用容量为判断依据的接触拥塞等级信息；S2、根据接触剩余可用容量和节点的剩余存储空间对接触的拥塞等级进行判断，向其他节点发送拥塞信息通告；S3、收到拥塞通告信息的节点更新在接触计划中的接触的拥塞等级，需要转发束的节点计算最优路径拥塞等级，无拥塞时转发所有优先级的束；轻度拥塞时转发高优先级和中优先级的束；重度拥塞时转发高优先级的束；完全拥塞时，若判断依据是接触剩余可用容量则转发高优先级的束，是节点剩余存储空间则利用次优路径转发束。本发明在网络发生网络拥塞时，提高数据的传递率，降低传递时延。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域。更具体地，涉及一种基于QoS的空间延迟容忍网络拥塞控制方法。

背景技术

随着航空航天、卫星通信等技术的迅速发展和国家信息化建设进程的不断推进，空间信息网络在通信、国防、导航、测控、救援等多个领域发挥着不可替代的作用。NASA提出的延迟容忍网络(Delay Tolerant Network，DTN)能够应对空间环境中存在的长端到端时延、高误码率、频繁链路中断等特点，满足复杂空间环境中建立互联互通网络的要求。DTN架构在传统的OSI模型应用层之下添加了束层协议(BundleProtocol，BP)和汇聚层协议(Convergence Layer Adapter，CLA)，这两层协议运行在传输层协议之上。BP协议将应用层数据分割成expedited、normal、bulk三种不同优先级的束(bundle)，用来承载不同服务等级的应用数据，其中优先级为expedited的束为高优先级束，需在其他束之前发送，可以承载时延敏感数据如语音服务；优先级为normal的束为中优先级束；优先级为bulk的束为低优先级的束，可以承载对实时性要求不高的数据如文件传输等服务，在其他束之后发送。DTN协议使用存储转发的策略应对链路中断，当无端到端路径时需将束存储下来等待传输机会。由于使用暂时存储数据的方式来应对链路中断，当节点存储空间不足时将造成数据丢失，将导致网络拥塞发生。

在空间环境中，节点的运动轨迹是可以调度和预知的，能够预先得到两个节点间的通信机会，包括通信的起始时间、终止时间、传输速率、节点间距离等，接触图路由(Contact Graph Routing，CGR)将两个节点间的通信机会称为一个“接触”，把链路信息按照接触的方式配置在“接触计划”(contact plan)里，预先配置的接触信息为接触的起始节点(from node)、终止节点(to node)、起始时间(from time)、终止时间(to time)、传输速率(rate)、节点间距离(range)。

接触计划中接触信息格式如表1所示：

表1 接触信息格式