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随着网络通信技术的迅猛发展,人们可以通过因特网方便快捷地获得各种服务。而在人们对各种服务的需求呈指数上升的时候,地面Internet的带宽等瓶颈问题己急待解决,通过各种可能的通信媒体发展高速的宽带主干网已成为必然,而卫星是其中可供选择的手段之一。由于卫星信道的特点有别于地面信道,如长时延,高误码率等,使得适用于地面网络的TCP/IP协议不能直接用于卫星网络上,因此必须针对卫星信道的特点对TCP/IP协议予以改进。
本文首先论证了卫星网中采用TCP/IP协议的可行性,并对卫星IP网络的发展现状做了分析说明。接着对TCP/IP协议的一些机制和算法进行较为深入的阐述。然后针对卫星链路的特点指出了标准的TCP/IP协议对卫星网络的不适应之处,并就这些不足之处分析了现有的各种基本解决方案。之后详细介绍并实现了TCP-Peach算法的思想,并在此基础上对TCP-Peach方案进行了改进。
TCP-Peach方案是一种基于探测报文的拥塞控制机制,通过发送探测报文来对链路的实际容量进行探测,从而更加有效的利用网络带宽,提高TCP协议的性能。改进的TCP-Peach方案以TCP-Peach算法为基础,结合了TCP窗口扩大选项和SACK选项。对于由链路出错所引起的一个窗口内多个数据包丢失的情况,改进的TCP-Peach方案可以明显加快发送窗口的恢复速度,从而提高卫星链路中TCP的吞吐量。
本文最后采用网络仿真工具NS构建了卫星信道仿真模型,对TCP-Peach及其改进方案进行了性能仿真。结果证明,TCP-Peach可以明显改善TCP协议在卫星链路中的性能,而其改进方案则更进一步提高了TCP协议的性能,达到了卫星IP加速的目的。