基于跨层的卫星网络协议研究

卫星网络的固有特性如大时延、高误码、链路不对称和资源匮乏等特点， 使得TCP/IP协议无法为卫星网络提供令人满意的服务，因此设计适应卫星网络的特点新型网络协议以是一个值得深入研究的问题。采用跨层设计思想可以减少层次网络的冗余性，实时获取网络状态信息，通过调整数据传输方式，使得网络具有自适应性，并能显著提高卫星网络的性能。本文提出了基于跨层的卫星网络协议SaclTCP，它针对TCP协议的拥塞控制策略提出改进：在物理层将链路有效带宽信息反馈给传输层，使传输层了解物理链路容量的大小，准确的设定拥塞窗口门限阈值；在数据链路层将链路丢包事件通知给传输层，使传输层对丢包原因做出正确的判断；在网络层对路由器缓冲队列进行管理，一方面以一定的概率发送显示拥塞通知，另一方面计算网络拥塞状况，传输层利用这些信息动态调节拥塞窗口的大小。最后，在NS-2环境下对SaclTCP仿真，并与传统TCP协议进行比较。实验结果表明，SaclTCP协议在传输性能上有大幅度提高，更适合卫星网络环境，同时也证明了基于跨层的卫星网络协议设计的正确性和可行性。