衛(wèi)星IP通信網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)分析

　　針對(duì)影響TCP 業(yè)務(wù)傳輸因素進(jìn)行針對(duì)性的分析和試驗(yàn)，可以得到改善其傳輸性能的各種措施:

　　a加大發(fā)送窗口尺寸，調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)包長(zhǎng)，可以使傳輸效率提高;b保證信道誤碼率至少達(dá)到10-7;c協(xié)議欺騙、本地應(yīng)答; d 采用協(xié)議加速器，將TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換為適合衛(wèi)星信道傳輸?shù)膮f(xié)議，本地處理確認(rèn)應(yīng)答; e采用擴(kuò)展TCP 協(xié)議，改進(jìn)擁塞和慢啟動(dòng)機(jī)制、支持特大窗口等以便適應(yīng)長(zhǎng)延時(shí)誤碼信道; f采用多線程應(yīng)用軟件如網(wǎng)絡(luò)快車，可以提高傳輸速率，明顯改善信道利用率，表2 和圖1 分別給出了不同線程數(shù)下TCP 業(yè)務(wù)傳輸?shù)脑囼?yàn)數(shù)據(jù)和曲線。

表2 多線程試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 多線程傳輸TCP 業(yè)務(wù)

　　以上措施綜合應(yīng)用效果會(huì)更好。

　　2. 2 長(zhǎng)延時(shí)對(duì)HTTP 業(yè)務(wù)的影響及解決辦法

　　HTTP 主要用于網(wǎng)頁(yè)瀏覽，每個(gè)網(wǎng)頁(yè)會(huì)包含許多鏈接。正常瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)，每個(gè)鏈接會(huì)建立一個(gè)連接。

　　因此通過衛(wèi)星的長(zhǎng)延時(shí)信道直接瀏覽網(wǎng)頁(yè)，不同連接不同時(shí)間建立，整個(gè)網(wǎng)頁(yè)瀏覽時(shí)間很長(zhǎng)。

　　可采用的解決辦法就是在衛(wèi)星通信網(wǎng)中心站先下載完整的所需網(wǎng)頁(yè)，遠(yuǎn)端站通過一個(gè)連接下載整個(gè)網(wǎng)頁(yè); 或者中心站主動(dòng)存儲(chǔ)常用網(wǎng)站，推送到各遠(yuǎn)端站。

　　3 衛(wèi)星IP 通信網(wǎng)設(shè)計(jì)

　　3. 1 路由協(xié)議選擇

　　衛(wèi)星IP 通信網(wǎng)路由協(xié)議選擇，與地面IP 網(wǎng)最大的不同之處就是衛(wèi)星通信網(wǎng)的路由一般比較簡(jiǎn)單明確。對(duì)于應(yīng)用最多的星狀網(wǎng)絡(luò)以及路由關(guān)系確定的衛(wèi)星通信網(wǎng)不需要采用地面網(wǎng)常用的動(dòng)態(tài)路由方式，一般選用靜態(tài)路由就能滿足使用要求。

　　3. 2 提高衛(wèi)星信道利用率

　　衛(wèi)星通信信道是利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源建立的,其租用費(fèi)用昂貴，設(shè)計(jì)時(shí)要想方設(shè)法提高其利用率,一般表現(xiàn)為信道帶寬的利用率。

　　( 1) 降低或優(yōu)化IP 開銷

　　IP 數(shù)據(jù)的包頭、包尾開銷及包發(fā)送間隔降低了衛(wèi)星信道傳輸業(yè)務(wù)信息的能力，采取下列有效措施減少附加開銷可以有效提高衛(wèi)星信道利用率。

　　a 上衛(wèi)星信道之前先利用路由器將IP 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為透明數(shù)據(jù)，去除IP 及其業(yè)務(wù)附加的包頭、包尾等附加信息，通過同步接口接入衛(wèi)星設(shè)備，衛(wèi)星信道只傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，信道效率最高;b采用具有包頭壓縮、數(shù)據(jù)壓縮、QoS( 服務(wù)質(zhì)量)、TCP 加速等功能的衛(wèi)星通信設(shè)備;c采用TCP/ IP 協(xié)議加速器，通過直接確認(rèn)法、動(dòng)態(tài)窗口尺寸、動(dòng)態(tài)包尺寸、QoS、包頭標(biāo)記壓縮、數(shù)據(jù)壓縮和協(xié)議轉(zhuǎn)換等技術(shù)。表3 給出了1 Mbps 衛(wèi)星信道采用skyX 加速器不同包長(zhǎng)時(shí)信道的利用率;d自主開發(fā)的應(yīng)用盡可能避開TCP 協(xié)議，采用UDP( 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議) + 錯(cuò)誤包重傳方式;e選用IP 開銷較少的業(yè)務(wù)設(shè)備。不同廠家的VOIP( IP 語(yǔ)音) 設(shè)備、圖像編碼器和視頻會(huì)議設(shè)備等IP 業(yè)務(wù)終端，其IP 開銷不同，因此可以通過優(yōu)化設(shè)計(jì)選用開銷較小的業(yè)務(wù)終端以便從源頭上減少數(shù)據(jù)量，從而提高衛(wèi)星信道效率。圖2 給出了測(cè)試IP 業(yè)務(wù)開銷的示意圖，需要利用集線器廣播特性監(jiān)視和測(cè)量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可用Iris( 捕獲查看進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包)軟件測(cè)試業(yè)務(wù)在IP 信道上的實(shí)際數(shù)據(jù)速率與業(yè)務(wù)信息速率比較，就可得出開銷情況。表4 給出了一個(gè)VOIP 設(shè)備實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

表3 數(shù)據(jù)包長(zhǎng)對(duì)衛(wèi)星信道傳輸影響

圖2 IP 業(yè)務(wù)開銷測(cè)試示意圖.