IP组播可靠性技术在卫星通信VSAT系统中的应用研究

摘要

IP组播技术是随着因特网业务的发展而产生、发展起来的，一直在局域网和有线广域网中使用。是基于UDP的并以“尽力而为”的方式将数据包发送至网络指定节点，不具可靠性。卫星通信VSAT系统业已成为支持宽带与IP组播的公共通信平台。在此通信平台上如何保证组播的可靠性，没有一个公认的可靠组播协议，故将此问题留给了应用层考虑解决。 宽带卫星通信VSAT系统除了具有卫星通信单向广播性、传输时延大等特点外，其自身的特殊性表现在：不对称传输性、雨衰及高误码、无异构性和集中控制性。同时有些应用为实时单向，无需应答，如股票行情广播。有些则为可容忍一定丢包率的语音及视频。FEC（Forward Error Correction）前向纠错技术是解决在此平台上组播可靠性的唯一手段。 FEC原是广泛应用于数据链路层的差错控制技术，通常用硬件实现。而传输错误反映到通信协议高层（传输层或应用层）的是数据包丢失，因此工作在传输层或应用层的FEC处理是以包为单位，由软件实现。 NS（Network Simulator）是目前世界上最流行、公认的网络仿真软件。本论文的工作是利用NS搭建了宽带卫星通信VSAT系统的仿真环境，并在NS中增加了应用层实现FEC模块和支持卫星组播模块。仿真实验从多方面考察了影响组播可靠性和系统吞吐量的因素，包括FEC冗余度、应用层发包速率、数据包大小等的选择，以及组播的扩展性。实验数据分析表明，FEC可改善组播的可靠性，尤其是在卫星链路质量较差的雨区。最后还简单地分析了卫星网与因特网互联后的情况。 本论文的目的是为IP组播技术在卫星通信VSAT系统中应用给出一些有价值的参考。