卫星宽带通信系统-.pptx

卫星宽带通信系统;目录;参考文献;一、概述;卫星宽带通信系统的特点及功能;西欧卫星转发器（36MHz）数目的供求情况;二、卫星宽带通信系统结构;非对称卫星宽带接入系统结构;卫星宽带骨干传输系统结构;三、卫星TCP技术;TCP协议特点 面向连接的、端对端、进程对进程的可靠传输协议，为用户提供字节流传输服务 基于不可靠的IP服务来提供可靠的数据传输，采用了端 对 端流量控制、拥塞控制和差错控制机制来保证服务的可靠性 使用滑动窗口协议来实现端对端流量控制 使用慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复算法来完成拥塞控制 使用确认信息包、定时器和重传机制来实现差错控制;1、滑动窗口协议;2、拥塞控制机制;图7-6 慢启动-拥塞避免算法中CWND变化示意图;例题1;解：（1）传输完400KB大小的文件，需要用RTT数为24 （2）此次传输的有效吞吐量为： （400×8）/（24×0.1）=133.3 (Kbps);例题2;解：（1）当慢启动打开发送窗口达到1MB时，所需RTT数量为：;TCP在卫星通信系统种存在什么样的问题？？;（二）TCP在卫星通信系统种存在的问题;1、长延时对TCP协议性能的影响;假设发送的数据报文段的平均长度为1KB，则在不同的速率B和不同的确认方式下，TCP协议的慢启动过程持续时间如下表;2、高差错率对TCP协议性能的影响;3、带宽延时积对TCP协议性能的影响; BDP（KB）;TCP的流量控制通过连接双方通告自己的窗口大小来实现 在TCP头部中，窗口大小是一个16位的域段，也就是说窗口 的最大值为216=65535字节，即64KB 发送端在发送报文段的过程中，在未收到已发送报文段的确 认信息之前，发送端发送的数据量不应超过该窗口的大小 卫星系统传输延时较大，为了充分利用带宽资源，必须在接 收到确认信息之前发送足够多的数据到网络中，这就需要 TCP连接的窗口足够大;4、链路的不对称性对TCP协议性能的影响;当反向链路只具有有限带宽时，确认包的聚集和丢失使得确认信号流具有突发特性，带来3种影响： 发送的数据流变得更具突发性； 降低拥塞窗口CWND的增长速度； 快速恢复机制的效率降低;（三）改善卫星TCP性能的方法;TCP增强技术－增大初始窗口 慢启动算法中初始窗口很小（仅为1???，使慢启动时间较长，RFC 2414针对这一情况提出按下式确定初始窗口 按照这种方法，在每报文段确认时，慢启动算法中所需要的最大接收窗口恢复时间可以缩短为: 其中Wmax为最大允许接收窗口，Winit为初始窗口;TCP增强技术－字节计数 字节计数是一种TCP确认计算方式 在字节计数方式中，拥塞窗口的增加数量是由每个 确认所覆盖的先前未确认的字节数目来决定的，而不是由确认的数目决定的 有两种字节计数的算法：无限字节计数（UBC） 和 受限字节计数（LBC）。;UBC每接收到一个确认就简单的根据确认覆盖的未 确认字节数目来增加拥塞窗口，而LBC则限制拥塞窗口的增加为2段 LBC与UBC相比，防止了大量线性增加的突发数 据，从而减少了数据的丢失并提高了传输效率;延迟确认是指接收端不是对每一个收到的报文段进行确认，而是收到第2个完整的报文段时才确认 在慢启动过程中TCP发送端根据接收到的确认数目来增加拥塞窗口的大小，而延迟确认将接收端发出的确认数目减少了一半，因此拥塞窗口大小增加的速度就减慢了 在慢启动后才使用延迟确认，这样在TCP连接主动 增加拥塞窗口大小时提供了足够多的确认，而在 TCP连接稳定后减少确认数目以节约网络资源;选择确认是一种纠正发生多个数据段丢失时的 TCP 处理的策略 使用选择确认，接收端可以告诉发送端所有接收成 功的数据段序列号，从而使发送端只重发那些确实丢失的数据段，提高了TCP传输的性能 在卫星信道中使用SACK比标准的TCP在性能上有 很大改进;在网络开始拥塞时，显式通告机制将IP包头中1比特ECN域设置为1来通知终端节点。相应地，终端 节点减小其传输速率 发送端可以在重传定时器超时或接收到3个重复确 认之前就可以收到显式的拥塞信息，因此，如果一个报文段丢失而没有拥塞指示，则该报文段的丢失就一定是由链路的差错造成的，发送端无需降低其传输速率;TCP Vegas：使用传输速率来实现拥塞控制 TCP Peach：针对卫星网络的拥塞控制方案：突发启动和高速恢复 SCPS-TP：针对标准TCP协议在空间通信系统种存在的问题进行扩展和改进 STP：卫星传输协议，提供面向字节流的数据传输服务，其自动重传请求机制使用选择性否定确认;基于中间件解决方案的卫星网络拓扑结构;TCP分裂法将整个通信系统分为卫星段和非卫星段两个部分，在非卫星段中采用标准的地面网络TCP协议，在卫星段采用专用的卫星传输协议 位于地面的TCP信关站通过地面网络建立和维