衛(wèi)星IP通信網設計技術分析

　　針對影響TCP 業(yè)務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，調整發(fā)送數據包長，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、本地應答; d 采用協(xié)議加速器，將TCP協(xié)議轉換為適合衛(wèi)星信道傳輸的協(xié)議，本地處理確認應答; 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長延時誤碼信道; f采用多線程應用軟件如網絡快車，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下TCP 業(yè)務傳輸的試驗數據和曲線。

表2 多線程試驗數據

圖1 多線程傳輸TCP 業(yè)務

　　以上措施綜合應用效果會更好。

　　2. 2 長延時對HTTP 業(yè)務的影響及解決辦法

　　HTTP 主要用于網頁瀏覽，每個網頁會包含許多鏈接。正常瀏覽網頁時，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頁，不同連接不同時間建立，整個網頁瀏覽時間很長。

　　可采用的解決辦法就是在衛(wèi)星通信網中心站先下載完整的所需網頁，遠端站通過一個連接下載整個網頁; 或者中心站主動存儲常用網站，推送到各遠端站。

　　3 衛(wèi)星IP 通信網設計

　　3. 1 路由協(xié)議選擇

　　衛(wèi)星IP 通信網路由協(xié)議選擇，與地面IP 網最大的不同之處就是衛(wèi)星通信網的路由一般比較簡單明確。對于應用最多的星狀網絡以及路由關系確定的衛(wèi)星通信網不需要采用地面網常用的動態(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)星轉發(fā)器資源建立的,其租用費用昂貴，設計時要想方設法提高其利用率,一般表現為信道帶寬的利用率。

　　( 1) 降低或優(yōu)化IP 開銷

　　IP 數據的包頭、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 數據轉換為透明數據，去除IP 及其業(yè)務附加的包頭、包尾等附加信息，通過同步接口接入衛(wèi)星設備，衛(wèi)星信道只傳輸業(yè)務數據，信道效率最高;b采用具有包頭壓縮、數據壓縮、QoS( 服務質量)、TCP 加速等功能的衛(wèi)星通信設備;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、包頭標記壓縮、數據壓縮和協(xié)議轉換等技術。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)的應用盡可能避開TCP 協(xié)議，采用UDP( 用戶數據報協(xié)議) + 錯誤包重傳方式;e選用IP 開銷較少的業(yè)務設備。不同廠家的VOIP( IP 語音) 設備、圖像編碼器和視頻會議設備等IP 業(yè)務終端，其IP 開銷不同，因此可以通過優(yōu)化設計選用開銷較小的業(yè)務終端以便從源頭上減少數據量，從而提高衛(wèi)星信道效率。圖2 給出了測試IP 業(yè)務開銷的示意圖，需要利用集線器廣播特性監(jiān)視和測量業(yè)務數據，可用Iris( 捕獲查看進出網絡數據包)軟件測試業(yè)務在IP 信道上的實際數據速率與業(yè)務信息速率比較，就可得出開銷情況。表4 給出了一個VOIP 設備實測數據。

表3 數據包長對衛(wèi)星信道傳輸影響

圖2 IP 業(yè)務開銷測試示意圖.