[发明专利]一种适合空间通信网络的TCP分裂连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信网络的连接机制，特别是一种适合空间通信网络的TCP分裂连接方 法。

背景技术

长期以来，经典的TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)协议广泛应 用于网络和计算机通信等领域中，其主要的特点是数据传输可靠性很高。TCP协议提供的数 据传输可靠性是建立在两种可靠性技术之上，一种技术是面向连接机制，即在进行实际数据 传输前必须在信源端与信宿端建立一条连接。假如由于种种原因连接建立不成功，则信源端 不会贸然向信宿端发送数据；其次，向连接传输的每个报文都需要收端确认，未确认报文被 认为是出错报文。另一种技术是确认与超时重传，流量控制。假如没有流量控制，可能因接 收缓冲区溢出而丢失大量数据，导致许多重传。TCP采用可变窗口进行流量控制，此外， TCP还要进行拥塞控制。由上可见，TCP连接对于实现数据传输的可靠性至关重要。但是，经 典TCP协议采取的确认与超时重传，流量控制只适用于地面通信链路，对于传输时延大、误 码高的空间(卫星)通信链路并不适用。其原因是，如果采用经典的TCP协议，空间(卫星 )通信链路传输时延大、误码高的特性将导致空间(卫星)网络吞吐量下降，拥塞明显。为 此，针对空间(卫星)通信链路传输时延大、误码高的特性，许多空间组织提出了自己的传 输控制协议，如空间数据系统咨询委员会的CCSDS-TP(Consultative Committee for Space Data System，Transmission Protocol)和欧空局(ESA)STP(Satellite Transmission Protocol)协议。但由于通信中间各环节对于通信源、宿两端来说必须是透明的，因此，要 有效提高空间(卫星)通信网络吞吐量，必须首先要建立地面段TCP协议和空间段控制协议 的连接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种适合空间通信网络的TCP分裂连接方法。该方 法在地面段网络采用适合地面通信链路的TCP协议，空间段网络采用CCSDS-TP协议或STP协议 ，即在地面关口站实现TCP分裂，可有效降低网络拥塞、提高网络吞吐量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案：一种适合空间通信网络的TCP分裂连接方法 。包括一个端到端的连接和三个子连接，具体步骤如下，

a)终端用户1向终端用户2发出连接请求SYN1；

b)请求SYN1达到网关A后，网关A将请求SYN1转发至网关B；

c)网关B将请求SYN1转发至终端用户2；

d)终端用户2接收到请求SYN1后，终端用户2向终端用户1发出确认ACK_SYN1，确认已收 到连接请求SYN1，并将打开连接；

e)确认ACK_SYN1到达网关B后，网关B打开与终端用户2的子连接，并将确认ACK_SYN1转 发至网关A；

f)网关A收到确认ACK_SYN1后，打开与网关B的子连接，并将确认ACK_SYN1转发至终端 用户1；

g)终端用户1收到确认ACK_SYN1后，终端用户1打开与网关A的子连接，并将确认信号 ACK1发给终端用户2。

上述的适合空间通信网络的TCP分裂连接方法中，步骤f)中网关A与网关B的子连接是采 用SCPS-TP协议。

前述的适合空间通信网络的TCP分裂连接方法中，步骤g)中终端用户1与网关A的子连接 是采用TCP协议。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明在地面段网络采用适合地面通信链路的 TCP协议，在空间段网络采用CCSDS-TP协议或STP协议，即在地面关口站实现TCP分裂，建立 了地面段TCP协议和空间段控制协议的连接，有效降低了网络拥塞，提高了空间(卫星)通 信网络吞吐量，本发明提出的TCP分裂连接机制适用于异构通信环境，如无线传感网络、自 组织网络(ad-hoc)等，在航天、航空、军事及社会经济等领域具有较好的转化应用前景。

附图说明

图1是本发明的连接过程示意图；

图2是本发明的空间(卫星)通信环境示意图；

图3是空间(卫星)通信情景示意图。