專利名稱：適用于集成衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接分裂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于臨近空間平臺(tái)與衛(wèi)星集成通信系統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接分裂方法，本發(fā)明基于臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了傳輸控制協(xié)議連接分裂改進(jìn)，有效降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高了空間通信網(wǎng)絡(luò)吞吐量，在航天、航空、軍事及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域具有較好的轉(zhuǎn)化應(yīng)用前景，屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星通信是地球上多個(gè)地球站(包括陸地、水面和大氣層)利用空中人造通信衛(wèi)星作為中繼站而進(jìn)行的無線電通信。通信衛(wèi)星由若干個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器、數(shù)副天線與位置和姿態(tài)控制、遙測(cè)和指令、電源分系統(tǒng)組成，其主要作用是轉(zhuǎn)發(fā)各地球站信號(hào)。臨近空間平臺(tái)是靜止在海拔15公里到30公里之間的一個(gè)帶有有效負(fù)載的空中無人教室的通信中繼平臺(tái)。最近研究表明了這樣一種可能性，利用高空平臺(tái)作業(yè)作為和直接訪問衛(wèi)星系統(tǒng)帶寬服務(wù)的地面電話的一個(gè)補(bǔ)充或者替代。到目前為止，它已經(jīng)被考慮作為衛(wèi)星的有效成本替代?；诟呖掌脚_(tái)作業(yè)通信架構(gòu)的衛(wèi)星通常在光纖網(wǎng)絡(luò)不可用的偏遠(yuǎn)地區(qū)提供回程鏈路。一個(gè)混合的臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)架構(gòu)中，臨近空間平臺(tái)可以用于直接提供移動(dòng)服務(wù)，以及提供支持帶寬混合服務(wù)的衛(wèi)星。對(duì)一個(gè)傳統(tǒng)的混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)而言，傳輸控制協(xié)議連接吞吐量可以表示如下B = ^
RTT V 2P上式中，MSS是傳輸控制協(xié)議段大小，RTT是往返時(shí)延，而P是數(shù)據(jù)包的丟失概率。 這里的RTT可以按照如下公式計(jì)算RTT = 2 X (TC_HC+THC_S+TS_HS+THS_S) + τ extraNF式中，TC_HC是客戶端主機(jī)與客戶端臨近空間平臺(tái)之間考慮到了傳輸，傳播，隊(duì)列等的延時(shí)，Tre_s是客戶端臨近空間平臺(tái)與衛(wèi)星之間考慮到了傳輸，傳播，隊(duì)列等的延時(shí)，1^是衛(wèi)星和服務(wù)器臨近空間平臺(tái)之間考慮到了傳輸，傳播，隊(duì)列等的延時(shí)，THS_S是服務(wù)器臨近空間平臺(tái)與服務(wù)器主機(jī)之間考慮到了傳輸，傳播，隊(duì)列等的延時(shí)，而、xteaNF是鏈路中額外時(shí)延，此處可以不予考慮。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題依據(jù)上述所述由于空天網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，傳輸控制協(xié)議連接發(fā)送過程中， RTT依賴于通道發(fā)送速率，發(fā)送窗口增長(zhǎng)過慢，導(dǎo)致系統(tǒng)吞吐量等性能較差。本發(fā)明提供了一種混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)上的傳輸控制協(xié)議連接分裂方法，它采用基于臨近空間平臺(tái)隱藏衛(wèi)星鏈路傳播時(shí)延，偽確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志來增快傳輸控制協(xié)議發(fā)送窗口增長(zhǎng)，來解決由于無線網(wǎng)路環(huán)境等因素對(duì)傳輸控制協(xié)議連接發(fā)送過程中擁塞窗口增長(zhǎng)過慢的問題，有效降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高了空間通信網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
技術(shù)方案本方法在于提出臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)來分裂終端之間的傳輸控制協(xié)議連接，臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)會(huì)位于衛(wèi)星鏈路上(因此所有流經(jīng)衛(wèi)星鏈路的流量都會(huì)經(jīng)過臨近空間平臺(tái))，目的是將主機(jī)和他們相應(yīng)的臨近空間平臺(tái)和衛(wèi)星系統(tǒng)之間的端到端傳輸控制協(xié)議連接分裂成三部分。如圖1所示。傳輸控制協(xié)議連接建立后，客戶端主機(jī)向服務(wù)器主機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)過臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)，臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后，立刻向客戶端主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志確認(rèn)，并存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，而客戶端主機(jī)收到數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志確認(rèn)后，即增加發(fā)送窗口，而不必等對(duì)方主機(jī)確認(rèn)。實(shí)現(xiàn)了傳輸控制協(xié)議連接分裂，即隱藏從終端用戶傳輸控制協(xié)議棧到衛(wèi)星鏈路傳播時(shí)延。這樣在一個(gè)較小延時(shí)的路徑上，數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志會(huì)以一個(gè)更快的速度到來， 發(fā)送端的滑動(dòng)窗口增長(zhǎng)會(huì)更快。此外，增長(zhǎng)的帶寬利用率也是同樣的原因。由于任何主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)已經(jīng)確認(rèn)而重傳需求都直接由臨近空間平臺(tái)完成，終端主機(jī)從相對(duì)高衛(wèi)星通道誤碼率中獨(dú)立。這就允許終端主機(jī)的滑動(dòng)窗口增長(zhǎng)以一個(gè)更正常的速率增長(zhǎng)，而不是因?yàn)檠泳彄砣夹g(shù)而減少。而且一旦發(fā)送丟包或重傳，只會(huì)影響鏈路上的傳輸控制協(xié)議連接，其余部分不受影響，因此對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響較小。一、體系結(jié)構(gòu)基于本發(fā)明的混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由客戶端主機(jī)，客戶端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)，衛(wèi)星系統(tǒng)，服務(wù)器端臨近空間平臺(tái)，服務(wù)器端主機(jī)等五大部分組成。如圖所示 1。下面我們給出幾個(gè)主要部分的具體說明(1)客戶端主機(jī)其任務(wù)是發(fā)送連接請(qǐng)求及發(fā)送數(shù)據(jù)，與客戶端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)之間有傳輸控制協(xié)議子連接，可根據(jù)客戶端臨近空間平臺(tái)的確認(rèn)增加傳輸控制協(xié)議發(fā)送窗口。(2)客戶端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)連接客戶端主機(jī)與衛(wèi)星系統(tǒng)，分裂傳輸控制協(xié)議連接，負(fù)責(zé)對(duì)客戶端主機(jī)請(qǐng)求的確認(rèn)和數(shù)據(jù)的接收存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)工作，與客戶端主機(jī)之間有子連接，與服務(wù)器端臨近空間平臺(tái)之間有子連接，可接收服務(wù)器端主機(jī)的請(qǐng)求與確認(rèn)，從而修改發(fā)送速率等功能。(3)衛(wèi)星系統(tǒng)提供衛(wèi)星鏈路，完成數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。(4)服務(wù)器端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)連接服務(wù)器端主機(jī)與衛(wèi)星系統(tǒng)，分裂傳輸控制協(xié)議連接，負(fù)責(zé)對(duì)服務(wù)器端主機(jī)請(qǐng)求的確認(rèn)和數(shù)據(jù)的接收存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)工作，與服務(wù)器端主機(jī)之間有子連接，與客戶端臨近空間平臺(tái)之間有子連接，可接收客戶端主機(jī)的請(qǐng)求與確認(rèn)，帶有兩個(gè)計(jì)時(shí)器進(jìn)程，滿足超時(shí)重傳，避免發(fā)送重復(fù)請(qǐng)求以及確認(rèn)客戶端臨近空間平臺(tái)工作狀態(tài)等功能。(5)服務(wù)器端主機(jī)其任務(wù)是接收及確認(rèn)連接請(qǐng)求及數(shù)據(jù)，與服務(wù)器端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)之間有傳輸控制協(xié)議子連接，可以發(fā)出重傳請(qǐng)求。二、方法流程在混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)上分裂傳輸控制協(xié)議連接，通過分裂傳輸控制協(xié)議隱藏衛(wèi)星鏈路大時(shí)延，通過臨近空間平臺(tái)優(yōu)先確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志來增快客戶端傳輸控制協(xié)議發(fā)送窗口，在系統(tǒng)運(yùn)行前先進(jìn)行傳輸控制協(xié)議三次握手連接，系統(tǒng)運(yùn)行后的具體步驟為步驟1.首先客戶端向服務(wù)器端發(fā)出連接請(qǐng)求握手信號(hào)1 ；步驟2.請(qǐng)求握手信號(hào)1達(dá)到臨近空間平臺(tái)-客戶端后，臨近空間平臺(tái)-客戶端將請(qǐng)求握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端；步驟3.臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端將請(qǐng)求握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器端；步驟4.服務(wù)器端接收到請(qǐng)求握手信號(hào)1后，服務(wù)器端向客戶端發(fā)出確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1，確認(rèn)已收到連接請(qǐng)求握手信號(hào)1，并將打開連接；步驟5.確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1到達(dá)臨近空間平臺(tái)-SERER后， 打開與服務(wù)器端的連接，并將確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至臨近空間平臺(tái)1;步驟6.臨近空間平臺(tái)-客戶端收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1后，打開與臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端的連接，并將確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至客戶端；步驟7.客戶端收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1后，客戶端打開與臨近空間平臺(tái)-客戶端的子連接，并將確認(rèn)信號(hào)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志1發(fā)給服務(wù)器端；步驟8.當(dāng)客戶端嘗試與服務(wù)器端建立傳輸控制協(xié)議連接時(shí)，臨近空間平臺(tái)-客戶端和臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端必須是在其路徑上；步驟9. 一旦進(jìn)入“連接建立”狀態(tài)，客戶端向臨近空間平臺(tái)-客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，初始窗口可以設(shè)為2，這樣可以在慢啟動(dòng)階段更快的增長(zhǎng)；步驟10.如果臨近空間平臺(tái)-客戶端收到傳輸控制協(xié)議數(shù)據(jù)包，則保存在一個(gè)報(bào)文段中，并向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志；否則發(fā)出重傳請(qǐng)求；步驟11.當(dāng)客戶端收到數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志后，每收到一個(gè)報(bào)文段的確認(rèn)，擁塞窗口增加一個(gè)報(bào)文段，直到分組注入網(wǎng)絡(luò)的速率更合理；步驟12.收到數(shù)據(jù)包的臨近空間平臺(tái)-客戶端將數(shù)據(jù)包傳輸給臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端，臨近空間平臺(tái)-客戶端最初的傳輸速率是一個(gè)固定值，小于通道的有效帶寬，但是可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行修改和流量控制；步驟13.當(dāng)臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端從臨近空間平臺(tái)-客戶端處接收數(shù)據(jù)包，將它們放在列表中，由傳輸控制協(xié)議序列號(hào)來管理；臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端有一個(gè)計(jì)時(shí)器進(jìn)程，定期掃描傳輸控制協(xié)議列表段，如果發(fā)現(xiàn)有缺失部分，又是由于信道損耗或傳輸錯(cuò)誤造成的，就發(fā)送一個(gè)丟包重傳請(qǐng)求到臨近空間平臺(tái)-客戶端，此外計(jì)時(shí)器設(shè)定了一個(gè)時(shí)間，以避免發(fā)送兩個(gè)相同的請(qǐng)求；臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端還具有進(jìn)一步計(jì)時(shí)器的進(jìn)程，如果它不能再固定的時(shí)間間隔內(nèi)收到臨近空間平臺(tái)-客戶端的數(shù)據(jù)包，在連接建立時(shí)，它會(huì)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志為最后收到的傳輸控制協(xié)議段來測(cè)試其是否仍然在工作；步驟14.在臨近空間平臺(tái)-客戶端端啟動(dòng)一個(gè)固定的數(shù)據(jù)傳輸速率，如果它接受到臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端的重發(fā)請(qǐng)求時(shí)，降低發(fā)送速率；相反則增加速率至最大值；步驟15.收到數(shù)據(jù)包的臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端發(fā)送傳輸控制協(xié)議報(bào)文段到服務(wù)器端，使用標(biāo)準(zhǔn)傳輸控制協(xié)議協(xié)議；步驟16.如果服務(wù)器端沒有收到傳輸控制協(xié)議報(bào)文段，要求臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端重傳那些沒有收到的報(bào)文段；步驟17.如果收到重傳請(qǐng)求，臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端停止傳輸，直到服務(wù)器端確認(rèn)收到請(qǐng)求的數(shù)據(jù)包，完成本次數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程。有益效果本發(fā)明提出了一種適用于混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接方法，來解決由于無線網(wǎng)路環(huán)境等因素對(duì)傳輸控制協(xié)議連接過程中擁塞窗口增長(zhǎng)過慢的問題。有效降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高了空間通信網(wǎng)絡(luò)吞吐量。傳統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接受制于衛(wèi)星鏈路的長(zhǎng)時(shí)延，吞吐量低，改進(jìn)的算法將主機(jī)和他們相應(yīng)的臨近空間平臺(tái)和衛(wèi)星系統(tǒng)之間的端到端傳輸控制協(xié)議連接分裂成三部分。 通過分裂機(jī)制獨(dú)立出主機(jī)和臨近空間平臺(tái)連接，隱藏衛(wèi)星鏈路時(shí)延，優(yōu)先確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志，讓發(fā)送窗口以更快的速度增長(zhǎng)，從而達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高吞吐量的目的。因此，本發(fā)明的有益效果主要包括有效降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高了空間通信網(wǎng)絡(luò)吞吐量，適用于異構(gòu)通信環(huán)境如無線傳感網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)等，在航天、航空、軍事及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域具有較好的轉(zhuǎn)化應(yīng)用前景。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要單元的方框圖，主要由客戶端主機(jī)，客戶端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)，衛(wèi)星系統(tǒng)，服務(wù)器端主機(jī)等五大部分組成。圖2是根據(jù)本發(fā)明的傳輸控制協(xié)議分裂示意圖。圖3是基于混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)下的傳輸控制協(xié)議連接分裂算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了方便描述，我們假定如下應(yīng)用實(shí)例，如圖所示系統(tǒng)包括一顆衛(wèi)星，兩個(gè)臨近空間平臺(tái)(臨近空間平臺(tái)-客戶端，臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端)和兩個(gè)終端主機(jī)(客戶端-服務(wù)器端)。應(yīng)用于整個(gè)混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接分裂方法，其具體步驟如下步驟1.首先客戶端向服務(wù)器端發(fā)出連接請(qǐng)求握手信號(hào)1 ；步驟2.請(qǐng)求握手信號(hào)1達(dá)到臨近空間平臺(tái)-客戶端后，臨近空間平臺(tái)-客戶端將請(qǐng)求握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端；步驟3.臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端將請(qǐng)求握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器端；步驟4.服務(wù)器端接收到請(qǐng)求握手信號(hào)1后，服務(wù)器端向客戶端發(fā)出確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1，確認(rèn)已收到連接請(qǐng)求握手信號(hào)1，并將打開連接；步驟5.確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1到達(dá)臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端后， 打開與服務(wù)器端的連接，并將確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至臨近空間平臺(tái) 1 ；步驟6.臨近空間平臺(tái)-客戶端收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1后，打開與臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端的連接，并將確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至客戶端；步驟7.客戶端收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志握手信號(hào)1后，客戶端打開與臨近空間平臺(tái)-客戶端的子連接，并將確認(rèn)信號(hào)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志1發(fā)給服務(wù)器端；步驟8.當(dāng)客戶端嘗試與服務(wù)器端建立傳輸控制協(xié)議連接時(shí)，臨近空間平臺(tái)-客戶端和臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端必須是在其路徑上；步驟9. 一旦進(jìn)入“連接建立”狀態(tài)，客戶端向臨近空間平臺(tái)-客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，初始窗口可以設(shè)為2，這樣可以在慢啟動(dòng)階段更快的增長(zhǎng)；步驟10.如果臨近空間平臺(tái)-客戶端收到傳輸控制協(xié)議數(shù)據(jù)包，則保存在一個(gè)報(bào)文段中，并向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志；否則發(fā)出重傳請(qǐng)求；步驟11.當(dāng)客戶端收到數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志后，每收到一個(gè)報(bào)文段的確認(rèn)，擁塞窗口增加一個(gè)報(bào)文段，直到分組注入網(wǎng)絡(luò)的速率更合理；步驟12.收到數(shù)據(jù)包的臨近空間平臺(tái)-客戶端將數(shù)據(jù)包傳輸給臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端，臨近空間平臺(tái)-客戶端最初的傳輸速率是一個(gè)固定值，小于通道的有效帶寬，但是可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行修改和流量控制；步驟13.當(dāng)臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端從臨近空間平臺(tái)-客戶端處接收數(shù)據(jù)包，將它們放在列表中，由傳輸控制協(xié)議序列號(hào)來管理；臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端有一個(gè)計(jì)時(shí)器進(jìn)程，定期掃描傳輸控制協(xié)議列表段，如果發(fā)現(xiàn)有缺失部分，又是由于信道損耗或傳輸錯(cuò)誤造成的，就發(fā)送一個(gè)丟包重傳請(qǐng)求到臨近空間平臺(tái)-客戶端，此外計(jì)時(shí)器設(shè)定了一個(gè)時(shí)間，以避免發(fā)送兩個(gè)相同的請(qǐng)求；臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端還具有進(jìn)一步計(jì)時(shí)器的進(jìn)程，如果它不能再固定的時(shí)間間隔內(nèi)收到臨近空間平臺(tái)-客戶端的數(shù)據(jù)包，在連接建立時(shí)，它會(huì)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志為最后收到的傳輸控制協(xié)議段來測(cè)試其是否仍然在工作；步驟14.在臨近空間平臺(tái)-客戶端端啟動(dòng)一個(gè)固定的數(shù)據(jù)傳輸速率，如果它接受到臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端的重發(fā)請(qǐng)求時(shí)，降低發(fā)送速率；相反則增加速率至最大值；步驟15.收到數(shù)據(jù)包的臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端發(fā)送傳輸控制協(xié)議報(bào)文段到服務(wù)器端，使用標(biāo)準(zhǔn)傳輸控制協(xié)議協(xié)議；步驟16.如果服務(wù)器端沒有收到傳輸控制協(xié)議報(bào)文段，要求臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端重傳那些沒有收到的報(bào)文段；步驟17.如果收到重傳請(qǐng)求，臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端停止傳輸，直到服務(wù)器端確認(rèn)收到請(qǐng)求的數(shù)據(jù)包，完成本次數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程。
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)用于集成衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接分裂方法，其具體步驟如下 步驟1.首先客戶端向服務(wù)器端發(fā)出連接請(qǐng)求握手信號(hào)1 ；步驟2.請(qǐng)求握手信號(hào)1達(dá)到臨近空間平臺(tái)-客戶端后，臨近空間平臺(tái)-客戶端將請(qǐng)求握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端；步驟3.臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端將請(qǐng)求握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器端； 步驟4.服務(wù)器端接收到請(qǐng)求握手信號(hào)1后，服務(wù)器端向客戶端發(fā)出確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1，確認(rèn)已收到連接請(qǐng)求握手信號(hào)1，并將打開連接；步驟5.確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1到達(dá)臨近空間平臺(tái)-SERER后，打開與服務(wù)器端的連接，并將確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至臨近空間平臺(tái)1 ； 步驟6.臨近空間平臺(tái)-客戶端收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志_握手信號(hào)1后，打開與臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端的連接，并將確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志_握手信號(hào)1轉(zhuǎn)發(fā)至客戶端；步驟7.客戶端收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志-握手信號(hào)1后，客戶端打開與臨近空間平臺(tái)-客戶端的子連接，并將確認(rèn)信號(hào)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志1發(fā)給服務(wù)器端；步驟8.當(dāng)客戶端嘗試與服務(wù)器端建立傳輸控制協(xié)議連接時(shí)，臨近空間平臺(tái)-客戶端和臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端必須是在其路徑上；步驟9. 一旦進(jìn)入“連接建立”狀態(tài)，客戶端向臨近空間平臺(tái)-客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，初始窗口可以設(shè)為2，這樣可以在慢啟動(dòng)階段更快的增長(zhǎng)；步驟10.如果臨近空間平臺(tái)-客戶端收到傳輸控制協(xié)議數(shù)據(jù)包，則保存在一個(gè)報(bào)文段中，并向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志；否則發(fā)出重傳請(qǐng)求；步驟11.當(dāng)客戶端收到數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志后，每收到一個(gè)報(bào)文段的確認(rèn)，擁塞窗口增加一個(gè)報(bào)文段，直到分組注入網(wǎng)絡(luò)的速率更合理；步驟12.收到數(shù)據(jù)包的臨近空間平臺(tái)-客戶端將數(shù)據(jù)包傳輸給臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端，臨近空間平臺(tái)-客戶端最初的傳輸速率是一個(gè)固定值，小于通道的有效帶寬，但是可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行修改和流量控制；步驟13.當(dāng)臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端從臨近空間平臺(tái)-客戶端處接收數(shù)據(jù)包，將它們放在列表中，由傳輸控制協(xié)議序列號(hào)來管理；臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端有一個(gè)計(jì)時(shí)器進(jìn)程，定期掃描傳輸控制協(xié)議列表段，如果發(fā)現(xiàn)有缺失部分，又是由于信道損耗或傳輸錯(cuò)誤造成的，就發(fā)送一個(gè)丟包重傳請(qǐng)求到臨近空間平臺(tái)-客戶端，此外計(jì)時(shí)器設(shè)定了一個(gè)時(shí)間，以避免發(fā)送兩個(gè)相同的請(qǐng)求；臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端還具有進(jìn)一步計(jì)時(shí)器的進(jìn)程，如果它不能再固定的時(shí)間間隔內(nèi)收到臨近空間平臺(tái)-客戶端的數(shù)據(jù)包，在連接建立時(shí)，它會(huì)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志為最后收到的傳輸控制協(xié)議段來測(cè)試其是否仍然在工作；步驟14.在臨近空間平臺(tái)-客戶端端啟動(dòng)一個(gè)固定的數(shù)據(jù)傳輸速率，如果它接受到臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端的重發(fā)請(qǐng)求時(shí)，降低發(fā)送速率；相反則增加速率至最大值；步驟15.收到數(shù)據(jù)包的臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端發(fā)送傳輸控制協(xié)議報(bào)文段到服務(wù)器端，使用標(biāo)準(zhǔn)傳輸控制協(xié)議協(xié)議；步驟16.如果服務(wù)器端沒有收到傳輸控制協(xié)議報(bào)文段，要求臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端重傳那些沒有收到的報(bào)文段；步驟17.如果收到重傳請(qǐng)求，臨近空間平臺(tái)-服務(wù)器端停止傳輸，直到服務(wù)器端確認(rèn)收到請(qǐng)求的數(shù)據(jù)包，完成本次數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜^程。
全文摘要
一種應(yīng)用于混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議連接分裂方法，采用臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)來分裂終端之間的傳輸控制協(xié)議連接，將主機(jī)和他們相應(yīng)的臨近空間平臺(tái)和衛(wèi)星系統(tǒng)之間的端到端傳輸控制協(xié)議連接分裂成三部分。通過分裂機(jī)制獨(dú)立出主機(jī)和臨近空間平臺(tái)連接，隱藏衛(wèi)星鏈路時(shí)延，優(yōu)先確認(rèn)數(shù)據(jù)包首部的確認(rèn)標(biāo)志，讓發(fā)送窗口以更快的速度增長(zhǎng)，從而達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高吞吐量的目的。所述的混合臨近空間平臺(tái)-衛(wèi)星通信系統(tǒng)至少包括客戶端主機(jī)，客戶端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)，衛(wèi)星系統(tǒng)，服務(wù)器端臨近空間平臺(tái)系統(tǒng)，服務(wù)器端主機(jī)。通過這一系統(tǒng)，最終達(dá)到提高傳輸控制協(xié)議性能的要求。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102571781SQ20111044932
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者葉曉國(guó), 孫力娟, 李鵬, 王汝傳, 王蘇丹, 肖甫, 郭劍 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)