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在实际应用中，卫星通信系统存在着时延大、误码高、非对称等传输特性，造成了卫星TCP性能低下。如何改善卫星TCP的传输性能是一个被广泛重视的问题。目前，在对卫星TCP的性能进行优化的方案中，分段连接机制是的一种较好的方案。它将TCP端对端的连接分割为多段连接，在不同的段采用不同的优化方式，从而改善卫星TCP的整体性能。
本文首先从TCP协议传输机制入手，分析了卫星通信系统对TCP性能影响的原因，阐述了分段连接机制的设计思想、基本工作原理和技术特点，并与其他优化方案进行了对比。在此基础上，重点进行了如下三个方面的研究。
(1)分段连接机制的实现方案
在分段连接机制中，分段连接的实现是一个关键问题，本文采用Netfilter框架提出了一种基于Linux的实现方案。该方案使用用户空间和内核空间的通信技术，在保证整体性能的同时兼顾灵活性。
(2)卫星段传输协议选择
分段连接机制中，卫星段采用何种传输协议直接决定卫星TCP性能改善的效果。XTP是一种应用于有线网络的高速传输协议。本文经过深入研究发现：XTP协议同样也非常适用于卫星通信系统，因此提出了采用XTP作为卫星段传输协议的方案。
(3)TCP缓存机制
分段连接机制中，端对端连接被分割为地面连接和卫星连接。由于有线链路与卫星链路存在着速率上的差异，因此TCP缓存机制是保证地面连接和卫星连接正常数据转发的关键，是分段连接机制正常运行的基础。本文基于TCP协议的停等控制机制和滑动窗口控制机制，提出了两种缓存控制机制：ACK阻塞机制和可用缓存通知机制，以保证缓存不发生溢出，并对它们进行了测试和对比。
在此前国内外关于卫星通信系统TCP性能优化的相关研究中，主要以研究整体系统性能和端到端语义的维持为主，对以上三方面的研究结果较少。本文设计了改善卫星TCP性能的一种分段连接机制的实现方案，并对分段连接机制中卫星段传输协议、TCP缓存机制等进行了研究，提出了卫星段采用XTP协议的建议，和两种缓存控制机制。本文的研究结果使得分段连接机制更加完整可行，对卫星TCP的整体性能的改善更加明显，应用更具有可操作性。