[發明專利]一種基于自適應校驗和算法的衛星信道可靠數據傳輸方法

在審

• 申請號: 202111133752.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113872732A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 孫晨華;張亞生;柳長青;楊光祥;肖永偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶;曲佳穎

本發明公開了一種基于自適應校驗和算法的衛星信道可靠數據傳輸方法，涉及衛星網絡通信中的數據傳輸領域。本發明將自適應的校驗和算法部署到協議網關或衛星終端上，支持單端和雙端部署；針對衛星通信網絡信道高誤碼，而傳統的TCP校驗和算法糾錯能力較弱，在這種高誤碼環境下可能出現數據傳輸出錯但是TCP校驗和算法無法糾出錯誤的情況。本發明方法可提高數據糾錯能力，且可以在不改變現有網絡架構情況下，方便部署現有網絡中。

技術領域

本發明涉及衛星網絡通信中的數據傳輸領域，尤其涉及一種基于自適應校驗和算法的衛星信道可靠數據傳輸方法。

背景技術

衛星網絡通信已成為當下網絡通信的一個重要組成部分，而TCP/IP協議承擔了衛星網絡中大部分業務。

然而相比地面網絡而言，衛星通信網絡中的空間鏈路屬于無線信道，在通常的通信環境下，主要呈現高斯加性白噪聲特征，誤碼以零散隨機誤碼為主，誤碼率在10^-4-10^-7的范圍內。而且鏈路的好壞還直接受到天氣的影響。當天氣條件惡化時(雨雪天氣等)信道的誤碼率還會更大。

而傳統的TCP校驗和算法采用反碼相加法累加所有的16位，糾錯能力較弱，這種高誤碼環境下則可能出現兩塊16位數據相應比特位出現反轉但是TCP校驗和無法糾出錯誤的情況。CRC校驗和算法可以很大程度降低這種情況出現的概率，但是現有網絡中并沒有利用CRC校驗和算法，因此設計一種能夠根據對端是否支持CRC校驗來自適應選擇CRC校驗和算法或TCP校驗和算法。

發明內容

本發明提出一種基于自適應校驗和算法的衛星信道可靠數據傳輸方法，要解決的問題是提高衛星信道可靠數據傳輸的糾錯能力，并能在不改變現有網絡架構情況下，將該方法部署到現有網絡中。

本發明通過以下技術方案來實現：

一種基于自適應校驗和算法的衛星信道可靠數據傳輸方法，自適應的校驗和算法應用到協議網關或衛星終端上，支持單端和雙端部署，具體包括如下過程：

網關或終端的局域網口收發業務終端發送的TCP報文時采用TCP校驗和算法；

網關或終端的廣域網口向衛星側發送TCP報文時，根據探測對端是否支持CRC校驗，自適應的選擇采用TCP校驗和算法或CRC校驗算法。

其中，所述的網關或終端的廣域網口向衛星側發送TCP報文時，根據探測對端是否支持CRC校驗，自適應的選擇采用TCP校驗和算法或CRC校驗算法，具體包括如下過程：

當發送端網關或終端部署了自適應的校驗和算法時，具體包括如下過程：

發送端網關或終端的廣域網口在發送SYN包時，在正常計算并填寫傳統TCP校驗和的基礎上，利用TCP頭部選項字段標注CRC標記，再發送SYN包；

若接收端網關或終端部署了自適應的校驗和算法，則廣域網口接收SYN包時，在正常計算并判斷傳統TCP校驗和是否正確的基礎上，再判斷TCP頭部選項中的CRC標記；若CRC標記為真，則在回復SYN+ACK時使用CRC校驗和，并在TCP頭部選項中攜帶CRC標記，后續發送端和接收端利用廣域網口收發的握手包和數據包都使用CRC16校驗算法；

若接收端網關或終端未部署自適應的校驗和算法，則廣域網口在接收SYN包時，在正常計算并判斷傳統TCP校驗和是否正確后，回復SYN+ACK時使用TCP校驗和，且TCP頭部選項中不攜帶CRC標記，后續發送端和接收端利用廣域網口收發的握手包和數據包都使用傳統TCP校驗和算法；

若發送端網關或終端未部署自適應的校驗和算法，而接收端網關或終端部署了自適應的校驗和算法，則具體包括如下過程：

發送端網關或終端的廣域網口發送SYN包時，在計算并填寫傳統TCP校驗和后直接發送SYN包，TCP頭部選項中不攜帶CRC標記；