Μελετη Της Επιδοσης Του Πρωτοκολλου Tcp Σε Δορυφορικο Συστημα Dvb-s2

Abstract

Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδοσης του πρωτοκόλλου TCP σε δορυφορικό σύστημα DVB-S2 καθώς και των παραμέτρων που οδηγούν σε βελτιστοποίηση της απόδοσής του. Ο δορυφορικός δίαυλος παρουσιάζει μια σειρά χαρακτηριστικών όπως η μεγάλη καθυστέρηση διάδοσης και ο αυξημένος ρυθμός λαθών ιδιαίτερα σε περιπτώσεις έντονων βροχοπτώσεων. Εξαιτίας των χαρακτηριστικών αυτών το αρχικά σχεδιασμένο για επίγεια δίκτυα TCP παρουσιάζει μειωμένη επίδοση στο δορυφορικό περιβάλλον. Ωστόσο, η πληθώρα των εφαρμογών μετάδοσης δεδομένων οι οποίες βασίζονται στο TCP και η ευρεία χρήση των δορυφορικών δικτύων καθιστούν απαραίτητη τη βέλτιστη της απόδοση του TCP σε δορυφορικές ζεύξεις. Το νέο δορυφορικό πρότυπο DVB-S2 μέσω της λειτουργίας προσαρμοστικής κωδικοποίησης και διαμόρφωσης (ACM) παρέχει μια σειρά μηχανισμών οι οποίοι επιτρέπουν την προσαρμογή των χαρακτηριστικών μετάδοσης στις συνθήκες του δορυφορικού διαύλου. Αυτό οδηγεί σε βελτίωση της απόδοσης του TCP σε δορυφορική ζεύξη ιδιαίτερα για επικοινωνίες σημείου-προς-σημείο. Τα χαρακτηριστικά του DVB-S2 καθώς και άλλες παράμετροι όπως το μήκος του TCP τεμαχίου και το είδος της ενθυλάκωσης των πακέτων στον DVB-S2 διαμορφωτή μελετώνται με σκοπό τη βελτιστοποίηση του ρυθμού μετάδοσης μιας TCP σύνδεσης σε ένα δορυφορικό δίκτυο.Στα πλαίσια της εργασίας περιγράφηκε αναλυτικά το δορυφορικό πρότυπο DVB-S2 και ο τρόπος ενθυλάκωσης πακέτων TCP/IP στο σύστημα DVB-S2. Ακόμη, πραγματοποιήθηκε λεπτομερής καταγραφή των χαρακτηριστικών του δορυφορικού διαύλου που επηρεάζουν τους μηχανισμούς του TCP και της επίδρασής τους στην επίδοση του πρωτοκόλλου. Επιπλέον, παρουσιάστηκαν οι σημαντικότερες τεχνικές βελτιστοποίησης που έχουν προταθεί.Μέσω της βιβλιοθήκης προσομοίωσης δικτύων CML και του προγράμματος MATLAB μελετήθηκε η επίδοση που επιτυγχάνεται στη διέλευση μιας TCP σύνδεσης για την περίπτωση γεωστατικής δορυφορικής ζεύξης DVB-S2. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η επίδραση της χρήσης διαφορετικών σχημάτων ACM, διαφορετικού μήκους πλαισίου FEC και τεμαχίου TCΡ στην επίδοση του TCP. Επίσης, μελετήθηκε η χρήση ενθυλάκωσης ULE με αλληλουχία ή με παραγέμισμα σε σύγκριση με το Generic Stream. Η επιλογή των παραμέτρων αυτών έγινε με σκοπό τη μεγιστοποίηση της απόδοσης του TCP στη δορυφορική ζεύξη DVB-S2.