译者序
互联网协议 (IP) 网络已在全世界广泛应用,现有的地面移动通信系统 [如第四代移动通信技术 (4G) 和第五代移动通信技术 (5G) 等]、卫星通信系统等构成的当下网络架构、通信模式和网络协议在正常情况下对各类用户服务来说是充足且高效的。然而,在某些网络基础设施较差的区域、网络节点资源 (能源、波束数量、拓扑等) 受限等情况下,网络无法避免地要面临中断问题,不能保证提供持续、稳定的连接。这些网络由于无线传输范围、移动速度、网络分离、异构底层网络、重大灾难或恶意攻击等可能形成长延迟、高链路误码率 (BER)、路径频繁断开等特性,学术领域通常将此类网络称为延迟容忍网络 (DTN)。
延迟容忍网络具有如下特点:较高数据速率,频繁遭受网络分割,承受经常性的中断和失败,非对称、较长和可变的相异性,网络设备受限于能量、带宽、存储 / 内存和成本,网络延迟大、较高的误码率等。由于此类网络难以满足当下 IP 网络的基本假设,如较短传输延迟、低误码率及存在端到端路径等,已经无法直接应用当下成熟的 IP 网络架构和协议。
卫星通信网络存在覆盖范围大、传输时延大、航天器节点资源受限等特点,则是一种典型的 DTN 形式。面向各类空间应用的快速发展和稳定传输需求,本书研究并介绍了适用于卫星通信的延迟容忍网络相关技术,重点关注 DTN 如何实现天基通信和观测等应用的成本更低、性能更稳定等。
本书共 9 章,第 2 章介绍延迟容忍网络;第 3 章回顾卫星通信;第 4 章阐述深入延迟容忍卫星网络的具体情况并详细分析环路网络应用;第 5 章讨论评估延迟容忍卫星网络 (DTSN) 时需要考虑的相关性能指标,介绍卫星网络建模的方法以及如何使用模型来计算指标;第 6 章讨论 DTN 中的路由概念,深入分析接触图路由 (CGR) 算法;第 7 章在回顾卫星星座的典型构型基础上,介绍交叉链接 DTSN 的情况;第 8 章在考虑能源、干扰和平台架构等约束下研究接触图路由方法;第 9 章讨论 DTSN 的挑战,附录讨论了 DTSN 的某些应用。最后介绍 DtnSim、接触计划设计工具等内容。
在本书翻译过程中,吕建民负责第 5、7 等章节及全文校对把关工作。同时得到多位同事的大力支持,汪伊婕协助翻译第 1、2 章;杜一凡协助翻译第 3、4 章;洪赞扬协助翻译第 6 章;朱维各协助翻译第 8、9 章和附录等内容;周必磊博士在本书的统稿中付出较多精力。同时,本书的出版得到国防工业出版社编辑的大力支持,其为译者提供了较多的指导和帮助。在此,向大家一并表示感谢。
受限于时间和部分专业术语的表述习惯等,本书翻译的不足之处在所难免,希望得到各位读者的反馈和建议。
译者2025 年 1 月