TCP/IP、DTN网络通信协议族

最新推荐文章于 2025-05-05 21:51:37 发布

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#tcp/ip #网络协议 #网络

本文概述了TCP/IP协议在早期互联网中的主导地位，以及面对移动互联网和卫星通信中动态IP问题时的局限。介绍了DTN协议，特别是NASA的DTN如何克服星际通信挑战，以及BP和LTP协议在DTN中的关键作用。着重讨论了DTN在低轨卫星通信和空间网络中的应用，包括其在恶劣环境下的优势和适用场景。

TCP/IP

从 19 世纪 60 年代计算机网络发展开始，网络协议技术已经经历了半个多世纪的发展，地面互联网已经形成了以传输控制协议（TCP）/IP 协议体系为主的网络架构。TCP/IP体系发源于计算机网络，是一种以主机为中心的网络协议体系，IP 地址直接对应到主机，主机与主机之间的数据可靠传输采用“端到端原则”。随着移动通信技术的发展，移动互联网的兴起使得 IP 地址动态变化问题日益显著，通过移动 IP 技术可以保证节点漫游过程中的网络连接。从 2000 年左右，主要针对当前以点对点通信为基础的TCP/IP 网络体系架构中的关键先天缺陷，主要包括可扩展性问题、动态性问题和安全可控性问题。未来网络的研究试图从根本上解决这些制约网络未来发展的问题。

在还没有光纤的年代，最早的跨洋网络线路是通过卫星中继实现的。卫星通信网络起源于卫星广播系统，物理层、数据链路层协议多采用数字视频广播（DVB）系列协议。由于互联网应用以地面为主，作为地面互联网在空间的延伸，卫星通信网络主要采用 TCP/IP 协议体系，然而，起源于计算机网络的传统 TCP 协议在面临具有较大带宽、较长时延、较高误码率的卫星信道时，其传输效率大打折扣。

DTN

航天测控通信相关的网络协议国际标准主要由国际空间数据系统咨询委员会（CCSDS）制定，由于航天任务自身的特殊业务需求，CCSDS 有针对性地制定了大量物理层、数据链路层协议的国际标准，为不同国家航天任务之间开展协作与资源共享提供了统一的通信接口。CCSDS 还曾经根据空间特性制定了空间通信协议规范（SCPS），包含重新定义的其文件协议（SCPS- FP）、传输协议（SCPS-TP）、网络协议（SCPS-NP）和安全协议（SCPS-SP）等完整的网络协议体系，用以实现空间信息系统的组网。