[發明專利]一種用于衛星通信中的網關及其TCP性能增強的方法

有效

• 申請號: 201110082406.5
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102739569A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 卞春江;張磊;胡圣波;陳宇;孟新
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間科學與應用研究中心
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06;H04B7/185
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，包含：

將位于地面的終端到宇宙空間的終端之間的整條傳輸路徑依據傳輸路徑特征分為若干段，所述若干段中的地面網關和空間網關之間的衛星通信鏈路段采用優化的TCP協議，其余若干段均采用TCP協議；

其中，所述優化的TCP協議為適合在長延遲、高誤碼率和帶寬不對稱的路徑上傳輸數據所采用的任何一種協議；所述的傳輸路徑特征包含：延時特征、誤碼特征和信道對稱性特征。

2.根據權利要求1所述的用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，其特征在于，所述地面網關和空間網關采用修改接收報文的目的IP地址和目的端口號以及發送報文的源IP地址和源端口號的方法，來建立偽傳輸連接，獲取傳輸報文；

其中，所述接收報文和發送報文包含：TCP報文或SCPS-TP報文。

3.根據權利要求1或2所述的用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，其特征在于，

所述地面的終端用戶與位于地面網關之間設定為第一段傳輸路徑，該段采用TCP協議；所述地面網關與位于空間的網關之間的衛星通信鏈路設為第二段傳輸路徑，采用SCPS-TP協議作為優化的TCP協議；所述第二網關與位于空間的終端用戶之間設為第三段傳輸路徑，采用TCP協議，

其中，所述采用SCPS-TP協議建立偽傳輸連接并獲取傳輸報文的方法包含：

建立連接的步驟，該步驟中所述的第二段傳輸路徑采用SCPS-TP協議建立TP連接，并記錄該連接信息；

傳送數據的步驟，該步驟中所述的第二段傳輸路徑采用SCPS-TP協議進行TP數據傳輸；

斷開連接的步驟，該步驟中所述的第二段傳輸路徑采用SCPS-TP協議斷開已經建立的TP連接。

4.根據權利要求3所述的用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，其特征在于，所述建立TP連接的步驟進一步包含：

步驟301：截獲SYN報文的步驟，網關截獲與其相連的終端發送的TCP報文，判斷是否為SYN報文，如果是則進入下一步驟，如果不是則丟棄；

步驟302，存儲SYN報文的步驟，對截獲的SYN報文中包含的TCP連接信息進行記錄存儲；

步驟303：修改SYN報文的步驟，對截獲的SYN報文進行地址修改，將該報文中的目的IP地址和目的端口號，修改為與發起TCP連接請求終端相連的網關的對應接口上的IP地址和服務端口號；

步驟304：所述截獲SYN報文的網關或向另一與目的終端相連的網關發起SCPS-TP連接請求建立TP連接的步驟，依據步驟302記錄的連接信息向連接目的終端發起SCPS-TP連接請求，與連接目的終端相連的網關之間建立TP連接；

其中，所述的兩個網關分別為第一網關和第二網關。

5.根據權利要求4所述的用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，其特征在于，所述步驟303之后還包含：

偽應答的步驟，用于所述的截獲SYN報文的網關向連接發起終端發送連接建立的偽確認信息，完成與連接發起終端與所述的截獲SYN報文的網關的TCP連接握手。

6.根據權利要求3所述的用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，其特征在于，所述傳輸數據的步驟進一步包含：

步驟401：與數據發送終端相連的網關截獲TCP報文，依據步驟302記錄的連接信息，判斷是否為有效的待傳輸的TCP數據報文，如果是則進入下一步驟，如果不是，則丟棄這個數據報文；

步驟402：修改待傳輸的TCP數據報文的目的IP地址和目的端口號，將目的地址和目的端口號修改為與數據發送終端相連的網關對應端口的IP地址和端口號；

步驟403：將收到的TCP數據報文轉換為TP數據報文，從與數據發送終端相連的網關的另一端口向與數據報文接收終端相連的另一網關傳輸所述數據報文；

其中，所述的兩個網關分別為第一網關和第二網關。

7.根據權利要求6所述的用于衛星通信中的網關TCP性能增強的方法，其特征在于，所述步驟402之前還包含：

判斷是否存在TP連接的步驟，用于根據數據報文的目的地址和目的端口號查找記錄的連接信息，判斷與數據發送終端相連的網關是否有通向該目的終端和端口號的TP連接，如果有則進入所述步驟403，否則丟棄該報文。