卫星通讯中的TCP/IP协议

北京万康通信网络技术有限公司　刘宏杰

　　TCP/IP协议又称互联网协议，随着互联网的迅猛发展，TCP/IP协议已经成为目前应用最广泛的通讯协议，各种通讯媒介都被用来传输IP数据。卫星由于其覆盖面广，不需敷设缆线，宽带等特点而受到互联网公司的青睐，相当一部分用户已经或即将享用卫星接入的宽带互联网服务。

　　不过由于卫星距离地球的距离，不可避免地带来了时延的问题，如果信号从静轨卫星发射的话，时延约是270ms。本文将尝试解释用户通过静轨卫星接受互联网服务----浏览一个网页时，时延对浏览时间的影响。

　　假设你的ISP将你所需要的数据通过卫星网关转化为卫星格式数据（如DVB格式）发射给你，你的PC通过卫星数据接收设备（如DVB接收卡）收到卫星格式数据并转化为IP数据，同时你用Modem拨号到ISP，上传对你数据的请求。

　　当你访问一个网页时，在浏览器里输入地址（URL）通过Modem用电话线上传到ISP，ISP为你建立相应的连接，并通过卫星下传IP数据到你的PC。可以看到只有数据下传时才会涉及到时延问题，其他时间如URL地址上传，和你用电话线上网是相同的，我们在讨论中将忽略传统有线链路所需要的时间。

　　从URL地址输入后发生的过程如下（假设为访问一个新站点）：

　　1.通过ARP协议联系DNS服务器

　　2.向DNS服务器查询URL的IP地址

　　3.通过ARP协议联系该IP地址

　　4.TCP握手

　　5.建立TCP通道进行数据传输

下表显示各步骤的时延

步　　　骤	Hops	Time
1.通过ARP协议联系DNS服务器	2	540ms
2.向DNS服务器联系查询URL的IP地址	2	540ms
3.通过ARP协议联系该IP地址	2	540ms
4.TCP握手	3	810ms
合计	9	2430ms

　　通过上表我们可以发现，在数据传输开始前仅仅为了建立一个tcp连接就经过了9跳，而一个网页中除了文字外，还会有图片和图表等其它内容对象，这些对象很多都要建立新的tcp连接，看到一个完整的网页需要这些tcp连接全部完成，浏览网页时将产生难以忍受的等待。一种可行的解决方案是采用卫星通讯专用Proxy服务器。

　　PC访问一个新网页时过程改变如下：

　　1.输入URL

　　下表比较了加载卫星通讯专用Proxy服务器前后的情况：

	Hops	Time
加载卫星通讯专用Proxy服务器前	36	9720ms
加载卫星通讯专用Proxy服务器后	4	1080ms

　　2.向Proxy Client Server查询该网页

　　3.Proxy Client端Server查询自己的Cache内容未发现该网页，通过Modem向Proxy Client端Server查询

　　4.Proxy Client端Server查询自己的Cache内容未发现该网页，进行标准的网页下载进程，将该网页及相关链接下载至自己的Cache

　　5.通过卫星下传Cache中的网页内容到Proxy Client端Server

　　6.Proxy Client端Server传输该网页至PC

　　可以看到在这时只发生了一次卫星通讯。1跳、时间270ms，大大减少了时延对网页浏览的影响。

　　中文雅虎的主页是用户最常访问的网页之一，其中有3个图片来自其他url地址，即为了显示该网页，至少需要建立4次TCP通讯。

　　由此可见，卫星通讯专用Proxy服务器时对解决卫星通讯中的时延问题，有着非常重要的意义。

摘自《卫星通信广播电视》2001.5