CN113872732B - 一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法，涉及卫星网络通信中的数据传输领域。本发明将自适应的校验和算法部署到协议网关或卫星终端上，支持单端和双端部署；针对卫星通信网络信道高误码，而传统的TCP校验和算法纠错能力较弱，在这种高误码环境下可能出现数据传输出错但是TCP校验和算法无法纠出错误的情况。本发明方法可提高数据纠错能力，且可以在不改变现有网络架构情况下，方便部署现有网络中。
Description
技术领域
本发明涉及卫星网络通信中的数据传输领域，尤其涉及一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法。
背景技术
卫星网络通信已成为当下网络通信的一个重要组成部分，而TCP/IP协议承担了卫星网络中大部分业务。
然而相比地面网络而言，卫星通信网络中的空间链路属于无线信道，在通常的通信环境下，主要呈现高斯加性白噪声特征，误码以零散随机误码为主，误码率在10-4-10-7的范围内。而且链路的好坏还直接受到天气的影响。当天气条件恶化时(雨雪天气等)信道的误码率还会更大。
而传统的TCP校验和算法采用反码相加法累加所有的16位，纠错能力较弱，这种高误码环境下则可能出现两块16位数据相应比特位出现反转但是TCP校验和无法纠出错误的情况。CRC校验和算法可以很大程度降低这种情况出现的概率，但是现有网络中并没有利用CRC校验和算法，因此设计一种能够根据对端是否支持CRC校验来自适应选择CRC校验和算法或TCP校验和算法。
发明内容
本发明提出一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法，要解决的问题是提高卫星信道可靠数据传输的纠错能力，并能在不改变现有网络架构情况下，将该方法部署到现有网络中。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法，自适应的校验和算法应用到协议网关或卫星终端上，支持单端和双端部署，具体包括如下过程：
网关或终端的局域网口收发业务终端发送的TCP报文时采用TCP校验和算法；
网关或终端的广域网口向卫星侧发送TCP报文时，根据探测对端是否支持CRC校验，自适应的选择采用TCP校验和算法或CRC校验算法。
其中，所述的网关或终端的广域网口向卫星侧发送TCP报文时，根据探测对端是否支持CRC校验，自适应的选择采用TCP校验和算法或CRC校验算法，具体包括如下过程：
当发送端网关或终端部署了自适应的校验和算法时，具体包括如下过程：
发送端网关或终端的广域网口在发送SYN包时，在正常计算并填写传统TCP校验和的基础上，利用TCP头部选项字段标注CRC标记，再发送SYN包；
若接收端网关或终端部署了自适应的校验和算法，则广域网口接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确的基础上，再判断TCP头部选项中的CRC标记；若CRC标记为真，则在回复SYN+ACK时使用CRC校验和，并在TCP头部选项中携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用CRC16校验算法；
若接收端网关或终端未部署自适应的校验和算法，则广域网口在接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确后，回复SYN+ACK时使用TCP校验和，且TCP头部选项中不携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用传统TCP校验和算法；
若发送端网关或终端未部署自适应的校验和算法，而接收端网关或终端部署了自适应的校验和算法，则具体包括如下过程：
发送端网关或终端的广域网口发送SYN包时，在计算并填写传统TCP校验和后直接发送SYN包，TCP头部选项中不携带CRC标记；
接收端广域网口接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确的基础上，再判断TCP头部选项中的CRC标记，发现无CRC标记，则在回复SYN+ACK时使用TCP校验和，并在TCP头部选项中不携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用传统TCP校验和算法。
本发明相比现有技术具有如下优点：
双端部署本发明方法，可以很大程度降低数据在卫星信道传输过程出现错误却不能纠出错误情况出现的概率；单端部署本发明方法，无需改变现有网络架构，能够自适应选择匹配的校验和算法完成数据校验及传输。
附图说明
图1是双端部署本发明的实现示意图；
图2是发端部署本发明的实现示意图；
图3是收端部署本发明的实现示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法，将自适应的校验和算法部署到协议网关或卫星终端上，支持单端和双端部署；网关或终端有两个业务网口，连接计算机侧网口的称为局域网口(LAN)，连接卫星侧的网口称为广域网口(WAN)；网关或终端通过局域网口和广域网口分别与计算机和对方网关或终端建立TCP连接并进行数据校验；
网关或终端的局域网口收发业务终端(本实施例为计算机)发送的TCP报文时采用TCP校验和算法；
网关或终端的广域网口向卫星侧发送TCP报文时，根据探测对端是否支持CRC校验，自适应的选择采用TCP校验和算法或CRC校验算法。具体包括如下过程：
当发送端网关或终端部署了自适应的校验和算法时，如图1或图2所示，具体包括如下过程：
发送端网关或终端的广域网口在发送SYN包时，在正常计算并填写传统TCP校验和的基础上，利用TCP头部选项字段标注CRC标记，再发送SYN包；
若接收端网关或终端部署了自适应的校验和算法，如图1所示，则广域网口接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确的基础上，再判断TCP头部选项中的CRC标记；若CRC标记为真，则在回复SYN+ACK时使用CRC校验和，并在TCP头部选项中携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用CRC16校验算法；
若接收端网关或终端未部署自适应的校验和算法，如图2所示，则广域网口在接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确后，回复SYN+ACK时使用TCP校验和，且TCP头部选项中不携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用传统TCP校验和算法；
若发送端网关或终端未部署自适应的校验和算法，而接收端网关或终端部署了自适应的校验和算法，如图3所示，则具体包括如下过程：
发送端网关或终端的广域网口发送SYN包时，在计算并填写传统TCP校验和后直接发送SYN包，TCP头部选项中不携带CRC标记；
接收端广域网口接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确的基础上，再判断TCP头部选项中的CRC标记，发现无CRC标记，则在回复SYN+ACK时使用TCP校验和，并在TCP头部选项中不携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用传统TCP校验和算法。
Claims (1)
1.一种基于自适应校验和算法的卫星信道可靠数据传输方法，其特性在于，自适应的校验和算法应用到协议网关或卫星终端上，支持单端和双端部署，具体包括如下过程：
网关或终端的局域网口收发业务终端发送的TCP报文时采用TCP校验和算法；
网关或终端的广域网口向卫星侧发送TCP报文时，根据探测对端是否支持CRC校验，自适应的选择采用TCP校验和算法或CRC校验算法；
其中，所述的网关或终端的广域网口向卫星侧发送TCP报文时，根据探测对端是否支持CRC校验，自适应的选择采用TCP校验和算法或CRC校验算法，具体包括如下过程：
当发送端网关或终端部署了自适应的校验和算法时，具体过程为：
发送端网关或终端的广域网口在发送SYN包时，在正常计算并填写传统TCP校验和的基础上，利用TCP头部选项字段标注CRC标记，再发送SYN包；
若接收端网关或终端部署了自适应的校验和算法，则广域网口接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确的基础上，再判断TCP头部选项中的CRC标记；若CRC标记为真，则在回复SYN+ACK时使用CRC校验和，并在TCP头部选项中携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用CRC校验算法；
若接收端网关或终端未部署自适应的校验和算法，则广域网口在接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确后，回复SYN+ACK时使用TCP校验和，且TCP头部选项中不携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用传统TCP校验和算法；
当发送端网关或终端未部署自适应的校验和算法，而接收端网关或终端部署了自适应的校验和算法，具体过程为：
发送端网关或终端的广域网口发送SYN包时，在计算并填写传统TCP校验和后直接发送SYN包，TCP头部选项中不携带CRC标记；
接收端广域网口接收SYN包时，在正常计算并判断传统TCP校验和是否正确的基础上，再判断TCP头部选项中的CRC标记，发现无CRC标记，则在回复SYN+ACK时使用TCP校验和，并在TCP头部选项中不携带CRC标记，后续发送端和接收端利用广域网口收发的握手包和数据包都使用传统TCP校验和算法。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101107829A (zh) * | 2004-12-08 | 2008-01-16 | 高通股份有限公司 | 用于在稳健报头压缩中增强本地修复的方法和系统 |
| CN101588221A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-11-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现校验和算法自适应选择的方法及装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1413114A1 (de) * | 2001-07-30 | 2004-04-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur unterstützung mehrerer prüfsummenalgorithmen in einem netzknoten |
| US7161960B2 (en) * | 2002-03-26 | 2007-01-09 | Nokia Corporation | Apparatus, and associated method, for forming, and operating upon, multiple-checksum-protected data packet |
| US20190199427A1 (en) * | 2017-12-26 | 2019-06-27 | Hughes Network Systems, Llc | System and method for providing spectrally efficient voice communication in wireless and satellite communication networks |
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| CN101107829A (zh) * | 2004-12-08 | 2008-01-16 | 高通股份有限公司 | 用于在稳健报头压缩中增强本地修复的方法和系统 |
| CN101588221A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-11-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现校验和算法自适应选择的方法及装置 |
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