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卫星IP通信网设计技术中国工业电器网

  卫星IP通讯网计划技能文章泉源:产业电气网 作者:【未知】 点击:次 时间:2016/7/8 3:44:12 [卫星IP通讯网计划技能]:随着互联网应用的不停遍及和影响范畴的扩大,种种通讯方法都在顺应IP( 网际协议) 应用。卫星通讯也不破例,渐渐从传统透明传输方法向IP 传输方法生长。但是卫星通讯用于传输IP 业务有本身奇特的特点必要...随着互联网应用的不停遍及和影响范畴的扩大,种种通讯方法都在顺应IP( 网际协议) 应用。卫星通讯也不破例,渐渐从传统透明传输方法向IP 传输方法生长。但是卫星通讯用于传输IP 业务有本身奇特的特点必要在计划时思量。 1 卫星IP 通讯网碰到的题目 卫星通讯网利用赤道上空的静止卫星实现卫星地球站之间的信息传输。它有如下突出特点: a信道延时长: 一个信息发出到收到对方应答延时在530 ms 左右;b 卫星转发器资源租费较高,卫星通讯网计划的一个紧张目标就是进步资源或信道使用率; c网络拓扑及路由简朴; d 广播特性: 一个地球站发送的信息,全网全部站都可以吸收; e 相对地面线路卫星通讯信道存在误码。 联合上述特点,IP 卫星通讯网与传统卫星通讯网及地面IP 通讯网相比都不雷同,有其特别的特点。因此计划时必要偏重思量: a 长信道延时对IP应用的影响; b思量信道误码对IP 业务的影响; c联合卫星网络特点选择路由协议; d 怎样使用卫星通讯广播特性传输IP 业务; e 思量IP 开销对资源使用的影响; f 存眷IP 信道质量怎样权衡; g 制止产生广播风暴; h 制止备份信道切换时路由变革。 2 卫星信道长延时和误码对IP 业务的影响 卫星信道的长延时特性影响基于IP 的应答确认业务比方TCP( 传输控制协议) 和HTTP( 超文本传输协议) 等。误码重要影响丢包率和触发TCP 的拥塞控制机制,但卫星信道一样平常包管误码率到达10- 7,此时误码的影响可以忽略; 试验发明误码率恶化到10- 3时小数据包和多线程技能有较强的抗误码本领。 2.1 长延时对TCP 业务的影响及办理措施 ( 1) 长延时对TCP 业务的影响 卫星信道的长延时影响TCP 业务的吞吐量即传输速率,可通过公式( 1) 盘算。 式中,RTCP 为TCP 业务速率,单元kbps; WS 为TCP业务吸收窗口尺寸kbit; RTT 为业务应答延时,单元为s。TCP 业务吸收窗口现实在8 kbyte~ 64 kbyte 之间,卫星信道应答延时在480 ms~ 540 ms。 因此,不接纳步伐时卫星信道的TCP 业务最大吞吐量大概只有118 kbps~ 1 067 kbps。表1 给出了一组测试数据。 表1 TCP 业务使用卫星信道传输 ( 2) 办理措施 针对影响TCP 业务传输因素举行针对性的阐发和试验,可以得到改进其传输性能的种种步伐: a加大发送窗口尺寸,调解发送数据包长,可以使传输服从进步;b包管信道误码率至少到达10-7;c协议诱骗、当地应答; d 接纳协议加快器,将TCP协议转换为得当卫星信道传输的协议,当地处置惩罚确认应答; e接纳扩展TCP 协议,革新拥塞和慢启动机制、支持特大窗口等以便顺应长延时误码信道; f接纳多线程应用软件如网络快车,可以进步传输速率,显着改进信道使用率,表2 和图1 分别给出了差别线程数下TCP 业务传输的试验数据和曲线。 表2 多线程试验数据 图1 多线程传输TCP 业务 以上步伐综合应用结果会更好。 2.2 长延时对HTTP 业务的影响及办理措施 HTTP 重要用于网页欣赏,每个网页会包罗很多链接。正常欣赏网页时,每个链接会创建一个毗连。 因此通过卫星的长延时信道直接欣赏网页,差别毗连差别时间创建,整个网页欣赏时间很长。 可接纳的办理措施就是在卫星通讯网中央站先下载完备的所需网页,远端站通过一个毗连下载整个网页; 大概中央站自动存储常用网站,推送到各远端站。 3 卫星IP 通讯网计划 3.1 路由协议选择 卫星IP 通讯网路由协议选择,与地面IP 网最大的差别之处就是卫星通讯网的路由一样平常比力简朴明白。对付应用最多的星状网络以及路由干系确定的卫星通讯网不必要接纳地面网常用的动态路由方法,一样平常选用静态路由就能满意利用要求。 3.2 进步卫星信道使用率 卫星通讯信道是使用卫星转发器资源创建的,其租用用度昂贵,计划时要费尽心机进步其使用率,一样平常体现为信道带宽的使用率。 ( 1) 低落或优化IP 开销 IP 数据的包头、包尾开销及包发送隔断低落了卫星信道传输业务信息的本领,接纳下列有用步伐淘汰附加开销可以有用进步卫星信道使用率。 a 上卫星信道之前先使用路由器将IP 数据转换为透明数据,去除IP 及其业务附加的包头、包尾等附加信息,通过同步接口接入卫星装备,卫星信道只传输业务数据,信道服从最高;b接纳具有包头压缩、数据压缩、QoS( 办事质量)、TCP 加快等功效的卫星通讯装备;c接纳TCP IP 协议加快器,通过直接确认法、动态窗口尺寸、动态包尺寸、QoS、包头标志压缩、数据压缩和协议转换等技能。表3 给出了1 Mbps 卫星信道接纳skyX 加快器差别包长时信道的使用率;d自主开辟的应用尽大概避开TCP 协议,接纳UDP( 用户数据报协议) + 错误包重传方法;e选用IP 开销较少的业务装备。差别厂家的VOIP( IP 语音) 装备、图像编码器和视频集会装备等IP 业务终端,其IP 开销差别,因此可以通过优化计划选用开销较小的业务终端以便从源头上淘汰数据量,从而进步卫星信道服从。图2 给出了测试IP 业务开销的表示图,必要使用集线器广播特性监督和丈量业务数据,可用Iris( 捕捉检察收支网络数据包)软件测试业务在IP 信道上的现实数据速率与业务信息速率比力,就可得出开销环境。表4 给出了一个VOIP 装备实测数据。 表3 数据包长对卫星信道传输影响 图2 IP 业务开销测试表示图. ( 2) 使用卫星广播特性. 卫星通讯自然具有点对多点的广播特性,因此在计划卫通IP 网时可以思量使用此特点淘汰卫星载波数目进而进步全网的卫星资源使用率。 表4 某型号VOIP 装备实测数据 举例阐明: 一个卫星视频集会体系包罗1 其中心站和3 个远端站。若接纳点对点方法,中央站图像信息必要3 个载波发给3 个远端站,加上3 个远端站的回传图像,共需6 个载波图3( a) 中f1~ f6; 但若接纳广播方法通过1 个载波将中央站信息同时广播给3 个远端站,则可节流2 个载波,全网只需4 个载波图3( b) 中f1~ f4。若全部载波巨细同等,则全网可节流1/3的卫星资源,资源使用率大大进步。同时由于中央站由多载波事情方法调换为单载波方法,不必要思量消除多载波交调影响接纳的功率回退步伐,可以低落射频装备功率指标,图3( b) 所需功放功率只有图3( a) 事情方法时的1/6,因而可以低落建站本钱。 图3 广播特性应用表示图 卫星IP 业务广播可以通过路由器广义端口支持组播业务来实现,这种方法必要经心计划体系,使网络装备能与卫星通讯装备相互共同,使体系通过组播协议正常事情。由于接纳组播时,中央站只广播一个载波,此中包罗到全部相干远端站点的信息;而远端站信息通过各自回传信道上传,多为单向信道。因此路由器和卫星通讯装备之间只能接纳RJ45 网络接谈锋能事情,V.35 和RS449 等透明接口不支持 1 (责任编辑:admin)

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