一种弹性IP压缩卫星通信网络加速系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种弹性IP压缩卫星通信网络加速系统及方法，涉及卫星通信技术领域；包括客户端、卫星小站、卫星、卫星主站以及服务器；卫星小站加速设备内具有第一加速模块和第一压缩解压缩模块，第一加速模块负责客户端和卫星之间TCP连接业务数据包加速处理和非TCP连接业务数据包的透传；卫星主站加速设备内具有第二加速模块和第二压缩解压缩模块，第二加速模块负责卫星和服务区之间TCP连接业务数据包加速处理和非TCP连接业务数据包的透传，压缩解压缩模块对所有TCP或UDP数据包进行压缩或解压缩处理。本发明专利技术的有益效果在于：通过在卫星通信网络的卫星小站和卫星主站设备中部署加速系统软件，提升卫星网络带宽利用率。提升卫星网络带宽利用率。提升卫星网络带宽利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性IP压缩卫星通信网络加速系统及方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，具体地说，本专利技术涉及一种弹性IP压缩卫星通信网络加速系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着卫星通信的不断发展，卫星带宽越来越大，但是卫星网络延迟大、丢包率较高，怎样充分利用卫星带宽资源是摆在卫星应用领域的一个难题，这时候网络带宽加速就应运而生，网络加速能解决卫星带宽资源利用率较低，充分利用卫星带宽资源，提升用户上网体验的问题。
[0003]在传统的网络加速中仅对标准的TCP/UDP业务进行加速，但卫星链路带宽利用率较低，伴随4G5G移动网络通信的迅猛发展和其所具备的便捷特性，需要在卫星通信链路中联合使用4G5G通信，进而保证卫星通信链路出现问题时依然有可靠的通信网络使用。这使得TCP/UDP加速需要进行升级，在支持TCP/UDP加速的同时也需要支持4G5G业务的加速。而伴随着卫星通信业务的发展与普及，卫星通信终端数量必将急剧增加、卫星链路带宽利用率急需提高，这使得TCP/UDP加速的网络性能提升显得尤为重要

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种弹性IP压缩卫星通信网络加速系统及方法，其通过在卫星通信网络的卫星小站和卫星主站中部署加速设备，提升卫星网络带宽利用率。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种弹性IP压缩卫星通信网络加速系统，其改进之处在于：包括客户端、卫星小站、卫星、卫星主站以及服务器；
[0006]所述卫星小站实现客户端和卫星的通信，卫星主站实现卫星和服务器的通信，进而实现客户端通过卫星与服务器的通信；
[0007]所述卫星小站内具有卫星小站加速设备，卫星小站加速设备内具有第一加速模块和第一压缩解压缩模块，第一加速模块负责客户端和卫星之间TCP连接业务数据包加速处理和非TCP连接业务数据包的透传，第一压缩解压缩模块对所有TCP或UDP数据包进行压缩或解压缩处理；
[0008]所述卫星主站内具有卫星主站加速设备，所述卫星主站加速设备内具有第二加速模块和第二压缩解压缩模块，第二加速模块负责卫星和服务器之间TCP连接业务数据包加速处理和非TCP连接业务数据包的透传，第二压缩解压缩模块对所有TCP或UDP数据包进行压缩或解压缩处理。
[0009]上述技术方案中所述第一压缩解压缩模块对客户端向卫星发送数据包进行压缩，对卫星向客户端发送数据包进行解压缩；所述第二压缩解压缩模块对卫星向服务器发送数据包进行解压缩，对服务器向卫星发送的数据包进行压缩。
[0010]上述技术方案中所述第一压缩解压缩模块和第二压缩解压缩模块采用可弹性策
略，根据实际情况动态调整压缩和解压缩算法的相关参数；可配置的策略内容包括压缩方式、压缩范围、压缩协议以及压缩算法。
[0011]上述技术方案中所述压缩方式包括报头压缩和载荷压缩，所述压缩范围为通信使用的网络端口，包括起始端口和结束端口，压缩协议包括TCP协议和UDP协议。
[0012]上述技术方案中所述第一加速模块和第一压缩解压缩模块可单独使用也可串联起来同时使用；所述第二加速模块和第二压缩解压缩模块可单独使用也可串联起来同时使用。
[0013]本专利技术还提供了一种弹性IP压缩卫星通信网络加速方法，其改进之处在于，该方法应用于如上所述的弹性IP压缩卫星通信网络加速系统，包括以下步骤：
[0014]S10、客户端通过卫星发起到服务器端的TCP连接建立请求；
[0015]S20、卫星小站加速设备接收到客户端发来的连接建立请求SYN包后，给客户端回复连接建立请求的SYN_ACK确认包；客户端收到卫星小站加速设备回复的SYN_ACK确认包后，给卫星小站加速设备发送TCP连接建立确认ACK包，同时发送get请求；
[0016]S30、卫星小站加速设备收到客户端连接建立确认ACK包后，向卫星主站加速设备发送TCP连接建立请求SYN包，该SYN请求包由卫星小站加速设备的第一压缩解压缩模块进行弹性压缩处理，将经过压缩的SYN请求包发给卫星主站加速设备；
[0017]S40、卫星主站加速设备接收到卫星小站加速设备发来的压缩的连接建立请求SYN包后，由卫星主站加速设备的第二压缩解压缩模块对压缩的SYN包进行解压缩，还原出原始的SYN连接建立包，再交给卫星主站加速设备的第二加速模块，由卫星主站加速设备的第一加速模块进行连接建立请求的处理，当第二加速模块发出SYN_ACK确认包后，该SYN_ACK首先交给卫星主站加速设备的第二压缩解压缩模块进行压缩处理，最后将经过压缩的SYN_ACK包发给卫星小站加速设备；
[0018]S50、卫星小站加速设备收到卫星主站加速设备回复的经过压缩的SYN_ACK确认包后，首先由卫星小站加速设备的第一压缩解压缩模块对该SYN_ACK包进行解压缩，之后将解压的SYN_ACK包交给卫星小站加速设备TCP加速处理模块，由卫星小站加速设备的第一加速模块给卫星主站加速设备发送TCP连接建立确认ACK包，同时发送get请求；
[0019]S60、卫星小站加速设备的第一压缩解压缩模块对所有发给卫星主站加速设备的数据包进行压缩，对所有发给客户端的数据包进行解密；
[0020]S70、卫星主站加速设备收到卫星小站加速设备发来的经过压缩的连接建立确认ACK包后，首先将其交给卫星主站加速设备的第二压缩解压缩模块进行解压，然后交给卫星主站加速设备的第二加速模块，由卫星主站加速设备的第二加速模块向服务器发送TCP连接建立请求SYN包；
[0021]S80、服务器接收到卫星主站加速设备的连接建立请求SYN包后，给卫星主站加速设备回复连接建立请求的SYN_ACK确认包；卫星主站加速设备收到服务器回复的SYN_ACK确认包后，向服务器发送TCP连接建立确认ACK包，服务器开始响应get请求，发送数据；
[0022]S90、当服务器端数据传递完成后，断开客户端和服务器的连接。
[0023]上述技术方案中所述步骤S90中客户端与服务器断开连接包括以下步骤：
[0024]S91、服务器端向卫星主站加速设备发送连接释放请求FIN，卫星主站加速设备收到该连接释放请求FIN后，释放与服务器端连接、回复FIN_ACK包，并向卫星小站加速设备发
送连接释放请求FIN；
[0025]S92、卫星小站加速设备接收该连接释放请求FIN后，释放与卫星主站加速设备的连接，回复FIN_ACK包，并向客户端发送连接释放请求FIN；
[0026]S93、客户端接收连接释放请求FIN后，释放与卫星小站加速设备之间的连接，并回复FIN_ACK包。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在卫星小站和卫星主站内部署具有加速模块和压缩解压缩模块的加速设备，对数据包进行加快处理，并且在数据包传输前后将其进行压缩和解压缩，提升卫星网络数据传输效率，并且数据传输时，将一条TCP连接拆分成三段TCP连接，提高卫星链路带宽利用率。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹性IP压缩卫星通信网络TCPUDP加速系统，其特征在于：包括客户端、卫星小站、卫星、卫星主站以及服务器；所述卫星小站实现客户端和卫星的通信，卫星主站实现卫星和服务器的通信，进而实现客户端通过卫星与服务器的通信；所述卫星小站内具有卫星小站加速设备，卫星小站加速设备内具有第一加速模块和第一压缩解压缩模块，第一加速模块负责客户端和卫星之间TCP连接业务数据包加速处理和非TCP连接业务数据包的透传，第一压缩解压缩模块对所有TCP或UDP数据包进行压缩或解压缩处理；所述卫星主站内具有卫星主站加速设备，所述卫星主站加速设备内具有第二加速模块和第二压缩解压缩模块，第二加速模块负责卫星和服务器之间TCP连接业务数据包加速处理和非TCP连接业务数据包的透传，第二压缩解压缩模块对所有TCP或UDP数据包进行压缩或解压缩处理。2.根据权利要求1所述的一种弹性IP压缩卫星通信网络TCPUDP加速系统，其特征在于：所述第一压缩解压缩模块对客户端向卫星发送数据包进行压缩，对卫星向客户端发送数据包进行解压缩；所述第二压缩解压缩模块对卫星向服务器发送数据包进行解压缩，对服务器向卫星发送的数据包进行压缩。3.根据权利要求1所述的一种弹性IP压缩卫星通信网络TCPUDP加速系统，其特征在于：所述第一压缩解压缩模块和第二压缩解压缩模块采用可弹性策略，根据实际情况动态调整压缩和解压缩算法的相关参数；可配置的策略内容包括压缩方式、压缩范围、压缩协议以及压缩算法。4.根据权利要求3所述的一种弹性IP压缩卫星通信网络TCPUDP加速系统，其特征在于：所述压缩方式包括报头压缩和载荷压缩，所述压缩范围为通信使用的网络端口，包括起始端口和结束端口，压缩协议包括TCP协议和UDP协议。5.根据权利要求1所述的一种弹性IP压缩卫星通信网络TCPUDP加速系统，其特征在于：所述第一加速模块和第一压缩解压缩模块可单独使用也可串联起来同时使用；所述第二加速模块和第二压缩解压缩模块可单独使用也可串联起来同时使用。6.一种弹性IP压缩卫星通信网络加速方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1
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5任一所述的弹性IP压缩卫星通信网络加速系统，包括以下步骤：S10、客户端通过卫星发起到服务器端的TCP连接建立请求；S20、卫星小站加速设备接收到客户端发来的连接建立请求SYN包后，给客户端回复连接建立请求的SYN_ACK确认包；客户端收到卫星小站加速设备回复的SYN_ACK确认包后，给卫星小站加速设备发送TCP连接建立确认ACK包，同时发送get请求；S30、卫星小站加速设备收到客户端连接建立确认ACK包后，向卫星主...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，朱珊，宋振林，王云飞，高二东，冯建元，
申请(专利权)人：亚太卫星宽带通信深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：