基于scps-tp协议头压缩算法的改进研究

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1、单位代码１０１４４分类号了．编号硕±学位论文＇题目基寺邵Ｔｆ切、化义處媳茸法的敝碱疑妍究生姓名辞、私４（於Ｕ届億％各偉底处郑专业）导师姓名ｉ巧省Ｃ论支完成日期７Ｗ５年阵月读媒巧＾欠參ＳｈｅｎｙａｎＬｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｇｇｙ沈阳理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师前指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引巧的内容外，本

2、论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人巧集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年芝月）日Ｉ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和磁盘，化许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或其它

3、复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＇＊＞＾学位论文作者签名复＾签：；？：指导教名师：＾＾＾＾；：／／曰期Ｍ、。曰期；〇＾７、／义／分类号：TN911.7密级：ＵＤＣ：621.39编号：2013095工学硕士学位论文基于SCPS-TP协议头压缩算法的改进研究硕士研究生：陈彬指导教师：姜月秋教授学科、专业：信号与信息处理沈阳理工大学2015年12月分类号：TN911.7密级：ＵＤＣ：621.39编号：2013095工学硕士学位论文基于SCPS-TP协议头压缩算

4、法的改进研究硕士研究生：陈彬指导教师：姜月秋教授学位级别：工学硕士学科、专业：信号与信息处理所在单位：沈阳理工大学论文提交日期：2015年12月8日论文答辩日期：2016年3月9日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TN911.7U.D.C:621.39AThesisfortheDegreeofM.Eng.ResearchontheImprovementofSCPS-TPProtocolHeaderCompressionAlgorithmCandidate:ChenBinSup

5、ervisor:Prof.JiangYueQiuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:SignalandInformationProcessingDateofSubmission:December8,2015DateofExamination:March9,2016University:ShenyangLigongUniversity摘要随着航天活动、空间探测的迅速发展，人们对在空间以网络形式进行大数据传输的需求日益增加。而卫星网络以其

6、覆盖广、传输数据量大的优点做为空间网络数据的核心，卫星网络逐渐成为人们关注的重点，尤其是空间地面网络一体化更是学者研究的热点。然而，卫星网络环境与地面有线网络相比有往返延迟大、高误码率、带宽不对称、卫星节点经常变化等不利特点。因此地面有线网络的传统TCP/IP协议在卫星网络中带宽利用率非常低，不能正常工作。为了提高卫星带宽利用率，空间数据委员会就提出了一套卫星、地面网络一体化通信的协议栈SCPS，其中的传输层协议SCPS-TP就是基于TCP端到端的改进提出的，大大提高了带宽利用率，比较适应空间活动和通信的需

7、求。通过深入研究发现，SCPS-TP仍有一些不足：包头字段有冗余导致有效载荷比例低、反向链路ACK比较多时容易造成拥塞、头压缩时会出现差错传播、正反向链路带宽不对称，这些问题都使SCPS-TP的系统吞吐量降低从而导致带宽利用率降低。本文针对SCPS-TP的缺点进行了一些改进：对TP的头压缩算法进行改进使得链路上传送的数据包的有效载荷比例更大，提高了正反带宽的利用率；使用差分分组的方法减少差错传播的影响，并且可以针对网络状态自适应调整压缩分组大小：小分组对抗差错传播能力强，大分组压缩效率高；对拥塞控制算法Ve

8、gas作出相应改进，使头压缩的系统增益更大。对于TP的头压缩算法做了如下改进：对数据包头使用差分分组的形式进行压缩，设置链路状态监测，并通过链路状态来自适应调整分组的大小，当链路条件好时将分组调大，当链路条件差时就将分组减小甚至关闭头压缩，因为头压缩在高误码的情况下不仅不会增加系统性能反而会增加系统额外的开销。对SNACK的包头还进行了分析和改进，找出了冗余字段，降低了平均包长度，进而提高带宽利用率。对TPVeg