当前位置:首页 » 无线网络 » mss无线网络和固网
扩展阅读
休眠状态电脑会不会黑屏 2025-01-24 21:56:51

mss无线网络和固网

发布时间: 2024-01-04 06:31:07

❶ 与中国电信业有关的无线通信或卫星通信前沿技术

一、引言

随着移动通信系统的发展,卫星移动通信系统在其中起着越来越重要的作用。卫胡滑星通用移动通信系统(SUMTS)将为UMTS用户提供全球性的覆盖,使用户在任何地方都可以进行通信。要为将来的清州固定和移动通信提供全球性的覆盖,卫星系统是必不可少的。卫星部分将在全球信息基础结构(GII)中起一个很重要的作用,欧洲的COST252工作组正在制定相关的卫星个人通信标准。3G移动系统的数据速率为144kb/s到2Mb/s,卫星部分速率上限是144kb/s。在ACTS项目和Ka频段的商用系统中,卫星部分的目标是为固定和移动终端提供更高的数据速率。3G全球多卫星多波束系统采用码分多址技术,如欧洲ESA的宽带CDMA卫星系统(SW-CDMA),它是卫星宽带/时分多址接入技术与CDMA技术的结合。

二、卫星系统结构

卫星系统有助于基于TCP/IP的Internet应用的增长,尤其是要求高带宽和带宽点播灵活性的多媒体业务。因此,ATM、TCP/IP和卫星技术将会是未来全球系统联网的基础。

卫星是网络基础设施的一部分,它与地面骨干网络的互操作性很重要,有助于提供QoS和兼容不同类型的业务。

1.系统情况

SUMTS----SUMTS网络与地面网络相接,以提供2Mb/s的数据速率。

SATM(卫星异步转移模式)----在卫星ATM的分层实现上,存在两种不同的观点,一种是不改变现有卫星的协议结构,只是将ATM协议放在非ATM的卫星协议平台上。另一种观点是卫星网采用完全的ATM结构,其中卫星部分的ATM层是S-ATM(以区别地面固定网中的ATM层),支持传统的ATM业务、TCP/IP应用和UDP/IP应用。前者的优点是卫星平台对不同用户终端的协议标准是透明的;卫星访问协议止于关口站,不会为外界网看到;不需要修改现行的卫星标准。缺点是很难为各种不同的协议提供最好的性能。具有这种分层结构的卫星ATM称之为在非ATM上的ATM封装。后者的优点是适用于一个高度集成的星地ATM环境,缺点是协议复杂,需要修改现有的各种卫星协议和网间接口协议。

SIP(卫星IP)----使用IP传输,可以直接连接到IP骨干网,也便于采用Internet的新标准,如IPv6、RSVP、移动IP等。有卫星星际链路(ISL)的卫星系统能够使用冗余的路径,可以避免网络的拥塞。在低轨道(LEO)卫星网络中,使用IP路由很有吸引力,它支持组播和与地面IP网络的连网,但是它不适合电路交换网络。不同的商用系统采用不同的方法:Celestri和SkyBridge将ATM并入到卫星交换;Teledesic使用专用的无连接自-适应路由协议,提供快速的分组交换。

2.系统要求

容量----SUMTS为单个用户提供的数据速率可以达到144kb/s。使用Ka频段的宽带卫星系统为每个用户提供的数据速率如下:Teledesic全球卫星系统的上行链路为16kb/s?2Mb/s,下行链路为16kb/s?64Mb/s;Spaceway的上行链路为16kb/s?6Mb/s,下行链路高达92Mb/s;Astrolink的上行链路最高可达20Mb/s,下行链路最高可达155Mb/s。

频段----目前,UMTS的频段为1885?2025MHz和2110?2200MHz,为卫星部分留出的只有30MHz。卫星移动通信(MSS)的上下行链路分别在L和S频段运行,反馈链路在C频段提供传统的窄带业务,要提供宽带业务,就得使用Ka频段(20?30GHz)和极高频(EHF)频段(40?50GHz)。

3.卫星星座

现在的多数卫星系统采用地球静止轨道(GEO)卫星系统。GEO的性能受传输时延的影响,时延为0.5秒,这是从卫星到地面的传播时间。这对实时业务流来说,是很不利的。

新一代的宽带系统要求很低的时延,这就要求在非地球静止轨道(NGEO)星座有更多的低中轨道卫星。LEO卫星(高度为500?2000km)的时延为10-40ms,但是LEO卫星的覆盖范围比较小,传输时有很大的多普勒频移。为了保持实时传输不被中断,这需要频繁的星际切换,这意味着波束之间的切换需要巨大的信答做蔽令开销(一个波束相当于地面蜂窝系统中的一个小区)。

中轨道(MEO)卫星(高度为2000?20000km)处在GEO和LEO卫星之间。在用户切换到下一个卫星之前可以持续一个小时。

也可以使用其他的卫星星座。例如,高椭圆轨道(HEO)卫星系统,它的远地点和近地点相距很远。商用Ellipso和Pentriad系统就是使用的HEO卫星,当卫星沿着远地点缓慢地移动时,可以提供通信业务。但是,这些系统仅仅限于特定的业务。

移动性治理机制一一当在运营商之间进行呼叫切换时,由于在NGEO星座中卫星动态的移动,采用GSM中的方式进行移动性治理会导致很大的信令开销,可以通过计算用户呼叫时需要FES切换的概率来克服这一点。在这种移动性治理机制中,移动终端离开FES一定距离时,就进行位置更新。用户的移动性由基于卫星的定位系统检测。FES区域的终端可以进行位置更新,在一定范围内可能不需要进行FES切换。业务提供商的QoS(包括FES切换概率,呼叫丢失率等)决定该FES服务区域的大小。

SATM----许多移动性问题都与无线ATM网络相关,比如虚拟连接树,可以用于动态卫星FES网络,根据最初的虚拟连接树算法,移动终端可以在一个很大的区域内自由地漫游。该区域由几个无线接入点覆盖,并且使用预定义的虚电路执行切换。在呼叫建立时,一个移动用户接入到虚拟连接树,在连接树的中间交换点建立查询表。

在S-ATM网络中,连接树的根可以是一个GTW站,或者是一个ATM交换机。叶子节点为输入部分,即一个或者一组波束。虚拟树将根据卫星地移动动态地建立和释放。当一个移动用户接入到一个卫星站时,发起一次呼叫后,它的位置就能够准确地计算出来,它的下一个切换时间也能够很准确地猜测。在呼叫建立阶段,根据移动的多波束状态可以猜测用户切换的次数和方向。从这一点看,它比地面移动系统更有优势,因为所访问的波束列表可以预先定义。

8.协议

S-ATM----主要有两种协议用于宽带卫星网络:

ATM协议封装和快速分组交换,在卫星部分使用,用于用户建立和治理。根据卫星的接口和网关,卫星协议支持不同的协议标准。现有的协议无需修改,但是会使分组的开销增大,导致协议的效率下降。

一个与ATM协议栈高度综合的方案是,用S-ATM层取代标准的ATM层,只需对信元头和功能进行相应的修改,MAC使用多频时分多址(MF-TDMA)或者CDMA。

这两种协议有很多相似性,都存在一个大小固定的信息单元,通过不同的网络接口,可以运载控制数据和用户数据。在网络连通时,在不同的高层协议建立、保持、释放和传输用户数据。在未来的2?5年内,多数在Ka频段的标准将采用新版的ATM协议层。S-ATM信元头中包括必要的路由和控制信息,不同的技术如部分分组丢弃(PPD)技术,可以用来检测卫星交换中的错误信元。

PRMA----典型的分组预约多址协议(PRMA)用于地面蜂窝系统。它基于时隙ALOHA接入技术和TDMA传输模式,与时隙预约机制的随机接入相结合。通过利用通话中的平静期,可以在一个信道上复用多个通话。因此,给终端分配的时隙并不固定,而是根据当前的活动终端动态地进行处理。PRMA在治理语音和数据流,容量改进方面都优于TDMA。

在语音业务中的实时可变比特率VBR业务和数据业务中的可用的比特率ABR业务中,可以使用一种改进的PRMA机制,PRMA-HS。当终端等待接收预约结果时,终端并不停止竞争。这种机制可以提供更高的效率,它对LEO系统中的时延并不敏感。因此,对未来移动通信系统来说,PRMA-HS可以作为一个统一的MAC协议解决方案。

9.空中接口

卫星中的传播和卫星分集是两个主要的问题,因为将来的移动和卫星业务可能采用NGEO卫星星座。对LEO、MEO、HEO和GEO系统在L频段上的测试已经进行了。在EHF,一些相关的测试表明在直接路径上传播的信号有阴影效应,在郊区的道路上很少出现回声。与L频段相比,EHF频段的回声更少,衰减更高。在市区,信号的阴影效应更明显。

在EHF频段,Lntz提出了一个信道模型,它有两种:好的信道服从Ricean分布,差的信道服从瑞利分布,分别对应于无阴影效应和有阴影效应两种情况。考虑到上行链路上的功率限制,减少阴影效应的措施有:路径分集,卫星分集。

使用主动天线阵列,可以通过配置卫星天线来覆盖固定波束,或者外形和大小,动态地改变波束业务区。在这两种情况下,最重要的要求是不断的覆盖业务区。

动态覆盖答应系统的容量有很大的提高,也有很高的卫星分集概率(>90%),因此,这对未来系统的设计很有吸引力。

三、CDMA系统

3G中的SUMTS采用WCDMA,它适合可变速率业务,CDMA技术是S-UMTS的基础。

1.TCH码

TCH码是一类二进制、非线性、非系统的循环分组码,其长度n=2m,它在FEC和最大似然判决解码中表现出了很好的性能,在译码器中使用DSP就可以实现。

TCH序列有很好的自相关和互相关特性,这一点很重要,因为CDMA系统不仅仅靠互相关特性来减少用户之间的干扰,也靠自相关特性来进行同步处理,因此,TCH码可以使用简单的相关接收机来检测CDMA中不同的用户。

2.CDMA接收机

CDMA使用有时变结构的节点,用多用户检测来减少多径衰落。由于多址干扰(MAI),传统的CDMA通信系统中的单用户接收机性能不是很好。

尽管最佳多用户检测算法提供了很高的容量潜力和性能改善,但是它实施起来比较复杂。故提出了次优的方案,如去相关检测或者多阶段接收机。一个SW-CDMA中的多用户消除检测机制,接收机有一个分级结构,对所有干扰用户,根据用户需求,在进行最后的判决前,在一个选择的基础上(S-PIC)执行并行干扰消除多用户检测器(PIC)。接收机的基本假设是,将匹配滤波器的输出分为两个不同的组,根据接收信号的功率。可靠信号在整个接收的信号中直接检测和取消。在判定不可靠的信号或者复制之前,不需要进一步的处理时延。

因此,并行干扰消除方法比RAKE接收机有更好的性能,并且复杂度也比较低。

不同的盲自适应多用户检测,在使用BPSK的DS-CDMA卫星通信系统中,需要对LEO、MEO卫星移动通信系统进行分析和性能估计。接收机在基站的上行卫星链路端点使用,在使用有多径衰落的卫星信道用户中,通信系统缺乏同步。这些机制基于盲自适应多用户检测,由Verli,Honig,Madhow提出,在前一种机制中,一个盲接收机包括不同的检测器,后者垂直检测整个接收信号。它在复杂度和性能之间有一个很好的协调。与传统的单用户接收机相比,多用户检测系统对远近效应有很好的效果,它不需要练习序列,仅仅需要必要的用户信息(如活动的用户数、处理增益等)。

四、结束语

为了给将来的移动和个人通信系统提供全球的覆盖,卫星系统是必须的。本文描述COST252中的新一代卫星个人通信系统,COST252的工作包括:MF-TDMAMAC协议的程序实体;路由算法(DT-DVTR)和LEO系统中的星际链路度量;资源治理,GEO和LEO星座中的DCA技术;使用PRMA的协议等。下一代移动和固定卫星业务都将使用IP技术,这是将来的一个研究方向。

什么是MSS系统

Mobile satellite services (MSS) 移动卫星服务指供移动或便携电话使用的通信卫星网络,有三个主要的类型:AMSS(航空MSS),LMSS( 陆地MSS),MMSS(海上MSS)

使用MSS的电话连线和移动电话链接相似,只是前者的中继器在环绕地球的轨道上,而不是在地面上。MSS中继器可以安放在与地球的相对位置不变的中轨道(MEO)或者低轨道(LEO)卫星上。倘若系统中有足够的卫星,并且这些卫星适当的分布在全球,则MSS可以连接任何两部无线电话设备,不管他们在世界上的任何位置。MSS系统与地基蜂窝式网络相互连接。

可以用商业班机上的电话作为例子来说明MSS是如何工作的。这些装置通常连接进标准的蜂窝式系统,使得只要飞机在任意一个地基蜂窝式中继器的覆盖范围内就可以通信。在绝大多数发达国家这种覆盖基本上是连续的,但是在不太发达的地区覆盖范围不太好,而在海洋的大多数地方没有发覆盖。使用一个MSS网络,飞机可以从任何地方建立连接,不管那个地方多么偏僻。

❸ 联通网络mss设置多少最好

1460或者1440字节。高宴旦祥前MSS值的大小不能超过物理链路所允许的最大MTU,因此一般设置MSS大小为1460或者1440字节。最大报文段长度MSS选项是TCP协议定义的一个选项,MSS选项用于在TCP连接建立时,收发双方协商通信时每一个报戚扰文段所能承载的最大数据长度。

计算机网络mss和ms是什么意思

MSS最大传输大小的缩写,MSS: Maxitum Segment Size 最大分段大小,是TCP协议里面的一个概念

❺ 【网络】MTU和MSS

MTU是一个老概念了,是属于以太网数据链路层的概念,而MSS是新的概念,由于MTU和MSS概念都十分重要,且容易混淆,为了讨论清晰,单独拎一章节来讨论它们俩。

首先我们要说明下讨论前提,本文基于以太网协议、IP协议版本使用的是IPv4版本讨论 。

概括来讲,MTU是以太网数据链路层中约定的数据载荷部分最大长度,数据不超过它时就无需分片。

MSS是传输层的概念,由于数据往往很大,会超出MTU,所以我们之前在网络层中学习过IP分片的知识,将很大的数据载荷分割为多个分片发送出去。

TCP为了IP层不用分片主动将数据包切割为MSS大小。

一个等式可见他两关系匪浅: MSS = MTU - IP header头大小 - TCP 头大小

MTU全称是Maximum Transmission Unit,即最大传输单元。

在学习数据链路层时,我们学习过以太网协议,以太网定义了一个叫做帧的概念,一个帧中包含如下信息:

此外,我们学习了帧的大小,其中帧头大小为:

1. 接收方和发送方的 MAC 地址分别占用 6 个字节;

2. 第 3 层的协议用 2 个字节编码;

3. CRC 用 4 个字节编码。

6 x 2 + 2 + 4 = 18。

因此以太网的帧头一共有 18 个字节,并且以太网中还规定了最小帧长和最大帧长:

以太网帧的最小尺寸是 64 字节,那么一帧中最少报文长度为46字节。

以太网帧的最大尺寸是 1518 字节,那么一帧中中最大报文长度为1500字节。

其中1500字节往往就是以太网的MTU值了,传输的数据小于它时,就无需切片。

太大的数据就需要切分,就像一个超级大包裹需要切分为若干个小包裹才方便托运。

假设传输100KB的数据,则需要切分为多少个帧进行传输呢?

100KB=100*1024B,由于帧中最大的报文长度是1500B,那么100KB/1500B≈68.27,显然需要69个以太网帧才能承载。

一台机器上,不同网卡的MTU也不一样,比如我的一台虚拟机上的网卡MTU为:

容易想到,一个包从发送端传输到接收端,中间要跨越很多个网络,每条链路的MTU都可能不一样,就像开车,有的时候可以经过宽敞的四车道,有的时候不得不行驶于乡间小路,这个通信过程中最小的MTU称为路径MTU(Path MTU)。

比如第一段链路MTU为1200字节,第二段链路MTU为800字节,第三段链路MTU为1500字节,那么路径MTU就是最小的800字节。

路径 MTU 就跟木桶效应是一个道理,木桶的盛水量由最短的那条短板决定,路径MTU也是由通信链条中最小的MTU决定。

基本原理十分简单,当一方发送了超过MTU的数据包后,对方会返回一个ICMP错误包,告知发送方包太大需要分片,并且告知发送方下一个分片的大小按照比如MTU=1200来计算,由于MTU取小者,那么A就需要随之调整MTU为1200字节:

下面我们实际抓包验证下,不过在验证前,我们需要重新认识下ping命令。

我们之前学习过了 ping命令,其原理是基于ICMP协议,而ICMP协议实际上是封装在IP数据中的,首部为8字节长度 ,关于ICMP我们已经讨论过,这里不再赘述。

ping后面是可以跟着一些参数满足我们的一些测试用例的,我们将使用到的命令是:

ping  192.168.56.102  -l 1472  -f  -n 1

如何查看后续参数的含义呢,我们在windows上的窗口界面输入:

ping -help

-l 1472表示发送的数据包大小,单位是字节;

-n表示只发送一个请求,因为windows下默认会自动发送四个数据包请求;

-f表示不分片,实际上就是IPv4固定首部中的标志位中的DF字段:

标志位中间位即第2位记为DF(Don't Fragment),意思是原数据报能否分片。

当值为1时,表示该数据报不允许分片,当值为0时,表示该数据报允许分片。

我们下面分别执行两条命令,来看下神奇情况的发生:

可以看到,我们前后发出了两个ping请求,第一次携带1472字节数据,第二次携带1473字节数据,并且都设置了DF为1即不允许分片。

仅仅相差一个字节,为什么在结果上出现了天壤之别呢?

首先 ICMP首部固定为8字节 , IP首部固定部分是20字节 ,我们这里没有额外部分,加上 1472字节的数据 ,正好就是以太网帧中最大1500字节大小,即8+20+1472=1500字节。

对本次ping的抓包结果如下:

不然理解,第一次请求正好是1500字节,没有超过MTU限制,所以可以传输成功,而第二次超出了一个字节,又不允许分片,因此传输失败。

对于第二种情况,如果ping命令后面不携带-f参数,也是可以ping成功的,只是在路上会被切分为两个包。

我们继续来抓包证明自己的想法,去掉-f选项,允许分片,执行命令:

ping 192.168.56.102 -l 1473 -n 1

我们看到了 fragmented ip protocol 字眼,中文意思是分段ip协议,说明 1473字节 的数据被分片了,我们且来看第一个分片报文详情:

继续看下一个报文详情:

也可以注意到一个细节,第二个报文段中不包含ICMP首部。此外可以注意到wireshark上显示的包length为35长度,之前不是说过至少是60字节的吗?(加上FCS校验应该是64字节)

实际上,如果数据部分小于以太网帧需要的最小的46字节时,就会在以太网层自动填充0,使得数据达到46字节,从而达到最小64字节的帧长度要求。而这里显示35字节大概率是因为wireshark捕获的时候还未进行填充,从而显示出了这个异常的长度包(对于这一点如果有错误还请指正)。

MSS的英文全称叫Max Segment Size,是TCP最大段大小。

在建立TCP连接的同时,也可以确定发送数据包的单位,我们称为MSS, 这个MSS正好是IP中不会被分片处理的最大数据长度 。

TCP在传送大量数据时,是以MSS的大小将数据进行分割发送的,重发时也是以MSS为单位。

MSS是在三次握手的时候,在两端主机之间被计算得出,两端主机在发出建立连接的请求时,会在TCP首部中写入MSS选项,告诉对方自己的接口能够适应的MSS的大小,然后在两者之间选择一个较小的值投入使用。

从以上描述中可以看出来:

MSS = MTU - IP header头大小 - TCP 头大小

这样一个 MSS 的数据恰好能装进一个 MTU 而不用分片。

在我们熟悉的以太网中,TCP的MSS最大值是:以太网MSS=1500(MTU)-20(IP首部长度)-20(TCP首部大小)=1460字节

好了,理论介绍完毕,下面我们来看下实际抓包。

我的虚拟机上安装了一个nginx,端口使用的是熟知端口号80,我在本地客户端通过curl命令访问nginx的服务:

从下图抓包中可以看到, MSS的值是在三次握手的SYN报文中商量出来的 ,可以看到互相说明自己允许的最大段大小都是1460字节,那么MSS的值就可以取为1460。

在以太网协议中,一般情况下MTU是1500字节,MSS为1460字节(相差20字节的IP首部+20字节的TCP首部),不过以上是基于IPv4协议讨论的,在IPv6中,IP首部长度是40字节,那么MSS一般就是1440字节了。

MSS选项只能出现在SYN报文中,为此SYN报文TCP头部里包含了 12字节的选项(Options)字段 ,可以清晰看到里面有一个MSS选项,所以本次的TCP的握手报文中的TCP首部长度为32字节,即20字节的固定首部加12字节的可变首部,整体为4字节的整数倍。

传输层篇-MTU和MSS

https://mp.weixin.qq.com/s/ZMV2izeYkBIqjPhsv_-wdw