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基于星间网络中传统的TCP&UDP传输模式和地面TCP捎带确认模式,提出一种适合星间网络传输的TCP捎带传输模式,这种星间网络的TCP捎带传输模式,精简了近一半的运控和遥控的信息流。实验表明,通过这种更高效的传输模式,星间传输的平均时延和最大时延降低了近30%,低于1秒的时延比率从40%提升到了50%,时延分布更为健康。TCP捎带传输模式有回传不及时的局限性,通过引入阈值概念,设定合适的阈值切换TCP捎带传输模式和引入BLOCK-ACK机制的TCP模式,从而降低了近25%的重传率,基本解决了TCP捎带模式回传不及时的问题。
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电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 26卷
Vol.26
第 23期
No.23
2018年 12月
Dec. 2018
收稿日期:2018-03-14 稿件编号:201803116
作者简介:韩 冰(1986—),男,河北张家口人,硕士。研究方向:电子与信息技术。
星间链路不同于地面链路,具有传输线路长,易
受干扰的特点,而北斗的星间链路传输速率一般不
超过 51.2 kpbs,有明确的限制。加上既有的建链目
的节点分布不均,路径规划不合理等问题,使得星间
网络极易产生阻塞的状况,延迟特性差,最长时延超
标的问题极为突出。这在境内卫星向境外卫星发送数
据时尤为明显。如何降低星间网络延迟,提高星间网
络传输质量,已成为我国北斗卫星的战略重点
[1]
。
文 献 [2-3]通 过 优 化 路 由 算 法 ,通 过 降 低 跳 数
和 合 理 设 计 传 输 路 径 的 方 式 来 提 高 整 网 的 性 能 ,
文 献 [4-5]从 链 路 分 配 问 题 上 入 手 ,提出 了 更 为 合
理 的 分 配 方 式 ,文 献 [6-7]则 是 针 对 Walker 星 座 作
了 对 应 的 优 化 ,力 图 设 计 更 为 合 理 的 星 座 以 改 善
整个 整 网的 传 输环 境。 这 些研 究 大多 是 从星 座结
构 、路 径 优 化 和 链 路 分 配 着 手 ,来 提 升 整 网 性 能 ,
少 有 研 究 针 对 星 间 链 路 信 息 流 本 身 的 传 输 模 式 。
本文 基 于对 现 有星 间网 络 信息 流 组成 结 构的 研究
入 手 ,针 对 性 传 统 TCP 的 传 输 模 式 有 效 信 息 流 利
用 率 太 差 的 问 题 ,设 计 一 种 适 合 星 间 网 络 传 输 的
TCP 捎 带确 认 模式 ,期 望 通 过 精 简 信 息 流 ,提 高 有
效信 息 流利 用 率的 方式 来 改善 星 间网 络 拥塞 的环
境,改善时延特性。
星间网络中对 TCP 捎带确认模式的验证和改良
韩 冰,龚文斌
(中科院上海微系统与信息技术研究所 上海 200050)
摘要:基于星间网络中传统的 TCP&UDP 传输模式和地面 TCP 捎带确认模式,提出一种适合星间网
络传输的 TCP 捎带传输模式,这种星间网络的 TCP 捎带传输模式,精简了近一半的运控和遥控的
信息流。实验表明,通过这种更高效的传输模式,星间传输的平均时延和最大时延降低了近 30%,
低于 1 秒的时延比率从 40%提升到了 50%,时延分布更为健康。TCP 捎带传输模式有回传不及时
的局限性,通过引入阈值概念,设定合适的阈值切换 TCP 捎带传输模式和引入 BLOCK-ACK 机制的
TCP 模式,从而降低了近 25%的重传率,基本解决了 TCP 捎带模式回传不及时的问题。
关键词:星间网络;TCP 捎带确认传输模式;阈值切换;Block-ACK
中图分类号:TN384 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2018)23-0143-04
Improving and validating of piggybacking TCP in inter⁃satellite network
HAN Bing,GONG Wen⁃bin
(Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai
200050,China)
Abstract: This article proposes an piggybacking TCP mode,which is suitable for Inter satellite network
transmission. The mode is based on traditional TCP&UDP transmission mode in satellite communication
and piggybacking TCP terrestrial transmission mode. Experiment results showed that under this more
effective mode,the average delay and maximum delay can be reduced by 30 percent,and the one-
second- delay rate under has rise from 40 percent to 50 percent,the time delay distribution is more
healthy. The piggybacking mode is limited because it can’t always timely pass back,this article has been
introduced the conception of threshold coefficient and a suitable threshold to switch the piggybacking
mode and the TCP mode which Block- ACK introduced. The improvement has reduced the re-
transmission rate by 25 percent and basically solved the pass-back problem.
Key words: Inter-satellite network;piggybacking TCP transmission mode;threshold switch;Block-ACK
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weixin_38674883
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