衛(wèi)星IP通信網(wǎng)設(shè)計技術(shù)分析

　　針對影響TCP 業(yè)務(wù)傳輸因素進行針對性的分析和試驗，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，可以使傳輸效率提高;b保證信道誤碼率至少達到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，本地處理確認應(yīng)答; e采用擴展TCP 協(xié)議，改進擁塞和慢啟動機制、支持特大窗口等以便適應(yīng)長延時誤碼信道; 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)脑囼灁?shù)據(jù)和曲線。

表2 多線程試驗數(shù)據(jù)

圖1 多線程傳輸TCP 業(yè)務(wù)

　　以上措施綜合應(yīng)用效果會更好。

　　2. 2 長延時對HTTP 業(yè)務(wù)的影響及解決辦法

　　HTTP 主要用于網(wǎng)頁瀏覽，每個網(wǎng)頁會包含許多鏈接。正常瀏覽網(wǎng)頁時，每個鏈接會建立一個連接。

　　因此通過衛(wèi)星的長延時信道直接瀏覽網(wǎng)頁，不同連接不同時間建立，整個網(wǎng)頁瀏覽時間很長。

　　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，遠端站通過一個連接下載整個網(wǎng)頁; 或者中心站主動存儲常用網(wǎng)站，推送到各遠端站。

　　3 衛(wèi)星IP 通信網(wǎng)設(shè)計

　　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)的路由一般比較簡單明確。對于應(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,其租用費用昂貴，設(shè)計時要想方設(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，通過直接確認法、動態(tài)窗口尺寸、動態(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 加速器不同包長時信道的利用率;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)報協(xié)議) + 錯誤包重傳方式;e選用IP 開銷較少的業(yè)務(wù)設(shè)備。不同廠家的VOIP( IP 語音) 設(shè)備、圖像編碼器和視頻會議設(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)視和測量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可用Iris( 捕獲查看進出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包)軟件測試業(yè)務(wù)在IP 信道上的實際數(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VOIP 設(shè)備實測數(shù)據(jù)。

表3 數(shù)據(jù)包長對衛(wèi)星信道傳輸影響

圖2 IP 業(yè)務(wù)開銷測試示意圖.