基于PEP-IPSec实现卫星IP网的网络安全

进一步发展Internet业务需要增大带宽并且要有移动性,因此IP网与卫星网结合成了热门话题。卫星通信中,其天然的广播特性以及全球无所不在的覆盖能力和IP网本身固有的很多安全隐患,使其安全问题尤显突出,在卫星IP网的性能增强型网关PEP中应用IPSec,从而构成PEP-IPSec,这样一方面提高了TCP/IP在卫星IP网上的性能;另一方面也极大地增强了卫星IP网的网络安全。

基于卫星IP广播的准同步主从式远程教育管理信息系统的设计与实现

押基于卫星IP广播的准同步主从式远程教育管理信息系统在互联网接入带宽受限情况下熏为满足点对多点传送大量多媒体课件的需要熏采用卫星IP广播方式传送多媒体课件熏并使用地面网络实现从站管理信息向主站的回传。本系统适用于互联网接入带宽窄、无法满足多媒体资源传送要求的单位和地区熏并实现了教育资源提供方对自身所提供资源进行有效管理。

适于低轨卫星IP网络的特定源组播算法

为了解决低轨卫星IP网络中现有特定源组播算法的信道资源浪费问题,本文提出了一套新的特定源组播算法,即基于核心群的特定源组播算法(CSSM)和加权的CSSM算法(w-CSSM).CSSM算法以源节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,所得的树代价最小,从而大大提高了网络的带宽利用率和传输效率.在w-CSSM算法中,加权因子可以自适应调整以适度增大树代价、降低端到端传播时延,以支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务.通过与低轨卫星IP网络中典型特定源组播算法MRA的仿真比较,可以看出CSSM和w-CSSM算法的树代价性能比MRA有较大改善,不过端到端传播时延略高.

适于LEO卫星IP网络的源组播算法

为了解决LEO卫星IP网络中现有源组播算法的信道资源浪费问题,提出了一套新的组播算法,即基于核心群的特定源组播(CSSM)算法和加权的CSSM(w-CSSM)算法。CSSM算法以源节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,这样所得的树代价最小,从而大大提高了网络的传输带宽利用率和有效传输容量。在w-CSSM算法中,所提出的加权因子可以调整组播树的树代价和端到端传播时延之间的折衷程度,因此,可以通过调整加权因子来适度增大树代价、降低端到端传播时延,从而支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务。通过与LEO卫星IP网络中典型源组播算法MRA的仿真比较,可以看出CSSM和w-CSSM算法的树代价性能比MRA有显著改善,而端到端传播时延略高。

卫星IP网络可变区域分层IPSec的设计与实现

分析了卫星IP网络性能增强技术与IPSec之间的矛盾,设计并提出了可变区域的分层IPSec协议,将分层IPSec区域映射由静态分区转变为可选择的动态分区,并建立与之相应的复合型安全关联,使得授权的性能增强网关不仅能够访问到TCP报头,而且能访问到应用层HTTP链接对象,在保障端对端安全的同时,达到TCP性能增强与HTTP传输加速的双重目的。在此基础上,对CZML-IPSec进行了实现和开销性能测试。实验证明CZML-IPSec没有增加不可接受的带宽开销与处理延时,能够为卫星IP网络提供安全性并支持各种性能增强技术。

LEO卫星IP网中的低延时切换

提出了一种由覆盖全球的无星际链路的低轨(LEO)星座构成卫星IP网,首次提出了一种按信关站来划分网络的策略,并着重讨论了卫星IP网中的星间切换技术,提出用邻站广播技术来实现低延时切换的策略。仿真结果表明,本文提出的策略能大大减少信令交换量和降低切换延时,有效保障了卫星网中实时多媒体业务的QoS。

卫星IP网络中用户身份认证机制的改进研究

卫星IP网络的使用范围越来越广泛,但其信道存在高延时、高丢包率问题,而基于卫星IP网的业务应用对协议的时效性和稳定性具有很高要求。在卫星IP网络中的用户身份认证机制中,传统的二元信任模型会因为重复认证而造成通信效率降低。因此,基于多元信任模型,利用可信的用户身份票据,将本地网络层身份认证的结果安全传递到远端应用层的认证服务系统中,以减少在卫星信道上完成认证协议所需的交互次数,有效提高卫星IP网络中身份认证和应用系统的访问效率。

卫星IP网络包头压缩技术分析

由于IP数据包头带来的较大开销,在卫星链路上传输IP数据包效率较低。分析了健壮性头标压缩协议(ROHC)在卫星通信系统中应用的可行性,在Linux平台对ROHC进行了实现。描述了ROHC在内核中的实现方法,提出了ROHC在内核中的嵌入方式,介绍了压缩器和解压器的实现流程,对ROHC实现进行了测试和性能分析。实验测试表明,采用ROHC极大减少了IP数据包头长度,大大提高了IP业务卫星带宽利用率。

基于可靠UDP的卫星IP网关设计

TCP是面向连接的可靠点到点协议,但是由于卫星网络中典型的长延时、高误码率以及非对称带宽的特点,导致TCP通过宽带卫星网络时,信道利用率非常低。可靠UDP协议基于标准UDP协议并在应用中增加窗口、应答和重传算法来实现。网关采用该协议将TCP连接分段,在应用中明显地改善了TCP在宽带卫星信道上传输的性能,增加TCP的信道利用率。

一种卫星IP交换系统中ICMP协议FPGA实现方法

卫星IP交换技术是实现星上IP网络的关键技术,在卫星IP交换系统中,通过ICMP协议可报告差错报文信息,并可对卫星IP网络中的不同节点进行连通性测试,因此ICMP协议在卫星IP交换系统中起着重要作用。针对星上模块化设计及处理能力有限的特点,提出一种星上ICMP协议的FPGA实现方法,将ICMP报文的判断和生成流程分开,判断部分可在各个端口处理模块完成,生成部分采用单独模块完成,不需要在每个端口模块都完成ICMP报文生成处理操作,不仅优化了星上ICMP协议处理流程,并且节约了星上存储及处理资源。

适于低轨卫星IP网络的核心群合并共享树组播算法

为了解决低轨卫星IP网络中现有典型源组播算法的信道资源浪费问题,该文提出了一种低树代价的组播算法,即核心群合并共享树(CCST)算法,包括动态近似中心(DAC)选核方法和核心群合并组播路径构建方法。DAC方法基于逻辑位置形成的虚拟静态、结构规则的网络拓扑选择核节点。在核心群合并方法中,以核节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,从而使得组播树的树代价最小,大大提高了网络的传输带宽利用率和组播传输效率。最后,与低轨卫星IP网络中的其他几种典型算法进行了性能对比,仿真结果说明,CCST算法的树代价性能比其它算法有较大改善,而端到端传播时延略高。

LEO卫星IP网络中的切换管理研究

为了缓解LEO卫星IP网络的注册和绑定更新频率并降低切换延时,提出了基于虚拟移动路由器(VMR)的切换管理方案.当发生切换时,与用户段网络的移动路由器关联的VMR根据损耗函数决定是否转移以及向用户段的家乡代理发送注册和绑定更新消息.文中描述了VMR的数据结构、操作流程和损耗函数模型,并进行了仿真试验.试验结果表明,该方案实现了切换与注册与绑定更新过程的分离,可以应用在LEO卫星IP网络中.

一种适合GEO卫星IP网络的路由架构及协议设计

路由架构及协议是GEO卫星IP网络技术体制设计的重要内容。针对星载硬件平台处理能力受限无法满足大规模地面终端组网的现状,提出了一种星上OSPF路由、终端RIP路由和星地隔离的路由架构及协议部署,设计了星上OSPF路由计算优化方法和终端RIP路由信息跨星洪泛机制。该方法中星载路由器不再参与地面终端路由计算,降低了星上协议处理压力。OPNET仿真结果表明,在星地路由隔离条件下,终端RIP路由仍能正常收敛,从而满足GEO卫星IP网络大规模组网应用。

卫星IP网络中的优先级拥塞控制策略

传统TCP协议是为有线网络设计的,它认为分组丢失只是因为网络拥塞引起的,在卫星网络上运行TCP协议的性能很差。为了提高卫星IP网络的系统性能,考虑到卫星链路的一些独有的特性,提出了一种基于优先级的拥塞控制策略的TCP拥塞控制策略。该策略包含了两种新的算法:加速启动算法和迅速恢复算法,同时采用了一种差错区分机制。仿真结果显示,相对于其他TCP方案,该策略可以获得较高的系统吞吐量,对于网络资源具有较好的公平共享性。

一种基于卫星IP网络的数据链路层协议

通过分析卫星通信网络发展趋势,阐述卫星网络中现有的数据链路层协议,梳理归纳卫星网络的特点及影响,提出了一种新型卫星网络数据链路层协议(New Satellite Link Protocol,NSLP)。分析对比表明,该协议能够有效降低链路层报头开销,提高信息传输效率。在实际应用中,新型协议具有能够简化数据链路层的功能,有与TCP/IP协议兼容性好、与IP协议耦合度高、节约星上资源等诸多优点,有利于卫星IP网络整体性能的有效提升。

一种适于卫星IP广播网中的带宽分配策略

提出了一种适用于卫星IP广播网络的带宽分配策略。与现有的带宽分配策略相比,该策略采用的保证带宽分配和动态带宽分配相结合的方法,可以最大限度地利用系统的剩余带宽,提高了系统的带宽利用率。这种带宽分配策略是通过令牌桶算法实现的,实现起来比较简单,并可以和基于业务类别的服务质量保证机制结合起来使用。通过OPNET建模仿真,结果表明这种算法不但能对链路的总带宽进行预分配,还能对链路的剩余带宽实时地进行动态分配,实现了基于用户的服务质量的保证。

卫星IP数据资源的接收及使用

从卫星IP数据资源的系统组成、系统的安装及数据的接收等方面进行综述,给出卫星IP数据接收的方法,帮助读者全面了解卫星远程教育资源接收与利用的新知识、新技术,进而推动我国现代远程教育朝着健康、快速、效益显著的方向发展.

卫星IP资源数据库建设中的元数据方案选择及其应用

本文以"卫星IP资源数据库"建设为应用实例,论述了各种类型的资源在选择相应的元数据标准、选择描述资源属性的元素和修饰词时应遵循的原则,以及如何制定相关的著录细则。

卫星IP网络

卫星IP网络是当前研究的热点之一。本文针对卫星通信链路的特性,讨论了卫星链路在Internet应用中的特点。简单介绍了对卫星链路的改进,讨论了当前卫星IP网络技术的发展趋势。

卫星IP网技术

进一步发展Internet业务需要增大带宽并且要有移动性,因而卫星网与IP网结合成了热门话题.针对卫星网的信道差错率高、传播延迟长和信道不对称性对TCP传播性能有不良影响,介绍了前向纠错和自动重传两种链路差错控制方案和对TCP的改进.