卫星传输网络包头压缩发送、接收、自学习方法及装置与流程

本发明涉及卫星通信，尤其与一种卫星传输网络包头压缩发送、接收、自学习方法及装置相关。
背景技术：
：基于以太帧的ip报文是当前最常用的通信格式，在卫星传送领域也开始了大量的应用，普通的基于以太帧的ip报文有近50个字节的开销，在传送短报文时，开销最多会占到整个报文长度的80%，这此开销的值基本固定，是不增值的，浪费了宝贵的卫星带宽。技术实现要素：本申请主要针对相关现有技术的不足，提出卫星传输网络包头压缩发送、接收、自学习方法及装置，把基于以太报文的ip报文中固定不变的报文头压缩替换为压缩索引，节省了卫星链路的带宽，对以太网络传输透明，无需以太报文做修改。为了实现上述目的，本发明采用以下技术：一种卫星传输网络的包头压缩发送方法，其特征在于，包括步骤：当连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引；判断当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为≥3的整数：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；若否，则判断当前是否处于发送带原始报文的周期：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；若否，则以压缩后不带原始报文的格式发送报文；通过所述压缩后带有原始报文的格式或所述压缩后不带原始报文的格式发送报文，以使得接收端在收到报文时对报文头标志进行判断，并在判断报文头标志为压缩后带有原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到报文中的原始报文；在判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。进一步，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引后，将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表。进一步，压缩后带有原始报文的格式：“压缩带原始报文标志”+“压缩索引”+“原始报文”；压缩后不带原始报文的格式：“压缩不带原始报文标志”+“压缩索引”+“去掉被压缩的报文头的报文”。进一步，当连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值时，不进行报文头压缩，以无压缩报文格式发送；以使得接收端：在收到报文并判断报文头标志为无压缩报文格式时，直接转发原始报文。一种卫星传输网络的包头压缩接收方法，其特征在于，包括步骤：对收到的报文进行报文头标志判断，所述收到的报文包括发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时将报文头压缩替换为压缩索引后发送的报文：压缩后带有原始报文的格式或压缩后不带原始报文的格式；其中，所述压缩后带有原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文为最初n个报文时，或在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不为最初n个报文但处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为≥3的整数；所述压缩后不带原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不是最初n个报文时发送的报文格式且不处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为≥3的整数；当判断报文头标志为压缩后带原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到的报文中的原始报文；当判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。进一步，所述收到的报文，包括发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时，将报文头压缩替换为压缩索引，并将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表后发送的报文。进一步，压缩后带有原始报文的格式：“压缩带原始报文标志”+“压缩索引”+“原始报文”；压缩后不带原始报文的格式：“压缩不带原始报文标志”+“压缩索引”+“去掉被压缩的报文头的报文”。进一步，所述收到的报文还包括无压缩格式报文，是发送端在判断连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值时以无压缩格式发送的报文。当判断报文头标志为所述无压缩格式报文时，直接转发收到的报文中的原始报文。一种卫星传输网络的包头压缩发送装置，其特征在于，包括：压缩模块，用于在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引；第一判断模块，用于判断当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为≥3的整数；第二判断模块，用于判断当前是否处于发送带原始报文的周期；发送模块，用于在第一判断模块判断为是时，或在第一判断模块判断为否且第二判断模块判断为是时，以压缩后带有原始报文的格式发送报文；在第一判断模块判断为否且第二判断模块判断为否时，以压缩后不带原始报文的格式发送报文；并用于通过发送报文以使得：接收端在收到报文时对报文头标志进行判断，并在判断报文头标志为压缩后带有原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到报文中的原始报文；在判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。一种卫星传输网络的包头压缩接收装置，其特征在于，包括：接收判断模块，用于对收到的报文进行报文头标志判断，所述收到的报文包括发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时，将报文头压缩替换为压缩索引后发送的报文：压缩后带有原始报文的格式或压缩后不带原始报文的格式；其中，所述压缩后带有原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文为最初n个报文时，或在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不为最初n个报文但处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为≥3的整数；所述压缩后不带原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不是最初n个报文时发送的报文格式且不处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为≥3的整数；第一转发模块，用于当判断报文头标志为压缩后带原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到的报文中的原始报文；第二转发模块，用于当判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。一种卫星传输网络的包头压缩自学习方法，其特征在于，包括步骤：发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引后，将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表；判断当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为≥3的整数：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；若否，则判断当前是否处于发送带原始报文的周期：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；若否，则以压缩后不带原始报文的格式发送报文；接收端在收到发送端发送的报文，对报文头标志进行判断：若报文头标志为压缩后带有原始报文的格式，则将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发收到报文中的原始报文；若报文头标志为压缩后不带原始报文的格式，则根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出收到报文中的原始报文，并转发原始报文。一种卫星传输网络的包头压缩自学习装置，其特征在于，包括发送端学习模块和接收端学习模块，其中：发送端学习模块，包括：压缩单元，用于在发送端连续识别相同的报文头个数达到预定阈值时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引，并将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表；第一判断单元，用于判断发送端当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为≥3的整数；第二判断单元，用于判断发送端当前是否处于发送带原始报文的周期；以及发送单元，用于在第一判断单元判断为是时，或在第一判断单元判断为否且第二判断单元判断为是时，以压缩后带有原始报文的格式发送报文；在第一判断单元判断为否且第二判断单元判断为否时，以压缩后不带原始报文的格式发送报文；接收端学习模块，包括：接收判断单元，用于对发送单元发送的报文进行接收，并对收到的报文头标志判断；第一转发单元，用于在接收判断单元判断报文头标志为压缩后带原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到的报文中的原始报文；以及第二转发单元，用于在接收判断单元判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。本发明有益效果在于：1、在卫星通信链路上应用本发明，自学习包头压缩开始发送一定数量带原始报文的压缩包，以便接收方学习，通过发送去掉被压缩报文头的报文节省带，通过定期发送带原始报文的压缩包，刷新接收方的学习信息，使得接收方转发时都是原始报文，可以无缝对接外部的以太网设备；若是走压缩后不带原始报文的格式时，减少了卫星链路的信息，节省了带宽，具体节省的带宽约为：（压缩掉的报文头长度-（压缩标志长度+压缩索引长度））*（（压缩时发送原始报文周期-1）/压缩时发送原始报文周期）；压缩掉的报文头越多，效果越好。2、收端和发端不需要复杂的协商协议，单向链路也可以使用，卫星链路是个星型组网，如果收端和发端需要协商则非常困难。附图说明图1为本申请卫星传输网络的包头压缩发送方法实施例的流程图。图2为本申请卫星传输网络的包头压缩发送装置实施例的结构图。图3为本申请卫星传输网络的包头压缩接收方法实施例的流程图。图4为本申请卫星传输网络的包头压缩接收装置实施例的结构图。图5为本申请卫星传输网络的包头压缩自学习方法实施例的流程图。图6为本申请卫星传输网络的包头压缩自学习装置实施例的结构图。具体实施方式下面结合附图对本发明进行详细说明。对涉及的三种报文格式说明如下：1、无压缩报文格式无压缩标志原始报文2、压缩后带有原始报文的格式压缩带原始报文标志压缩索引原始报文3、压缩后不带原始报文的格式压缩不带原始报文标志压缩索引去掉被压缩的报文头的报文如图1所示为本申请卫星传输网络的包头压缩发送方法实施例。包头压缩发送方法流程，主要包括如下步骤：（1）当连续识别相同的报文头个数达到预定阈值，如3个时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引；并将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表。若是不满于达到预定阈值3的条件，则不启动压缩，直接以无压缩报文格式发送报文。（2）判断当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，本实例n为3：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；（3）上一步若判断为否，则判断当前是否处于发送带原始报文的周期：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；若否，则以压缩后不带原始报文的格式发送报文；（4）通过上述预定阈值条件和判断条件，使得发送端发送涉及的三种报文格式中一种，以使得接收端在收到报文并对报文头标志进行判断后，做出如下响应之一：（4-1）在判断报文头标志为以无压缩报文格式时，直接转发所述收到报文中的原始报文；（4-2）在判断报文头标志为压缩后带有原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到报文中的原始报文；（4-3）在判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。通过上述步骤的依次实施，完成包头压缩的发送方法，使得收端和发端不需要复杂的协商协议，单向链路也可以使用；接收方转发时都是原始报文，可以无缝对接外部的以太网设备。其中，若是采用压缩后不带原始报文的格式时，减少了卫星链路的信息，节省带宽约为：（压缩掉的报文头长度-（压缩标志长度+压缩索引长度））*（（压缩时发送原始报文周期-1）/压缩时发送原始报文周期）。如图2所示为申请卫星传输网络的包头压缩发送装置实施例的结构图。本实施例所述的包头压缩发送装置，包括压缩模块、第一判断模块、第二判断模块以及发送模块。压缩模块连接第一判断模块，第一判断模块连接第二判断模块和发送模块，第二判断模块连接发送模块。具体的，压缩模块，其配置为用于在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值，如3个时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引，并将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表。第一判断模块，其配置为用于判断当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为3。第二判断模块，其配置为用于判断当前是否处于发送带原始报文的周期。发送模块，其配置为用于在第一判断模块判断为是时，或在第一判断模块判断为否且第二判断模块判断为是时，以压缩后带有原始报文的格式发送报文；在第一判断模块判断为否且第二判断模块判断为否时，以压缩后不带原始报文的格式发送报文。同时，发送模块还配置为用于通过发送报文以使得：接收端在收到报文并对报文头标志进行判断后，做出如下响应之一：（1）在判断报文头标志为压缩后带有原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到报文中的原始报文；（2）在判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。作为本实施例的具体实施手段，包头压缩发送装置还包括直发模块。直发模块，其配置为用于在在连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值3个时，以无压缩报文格式进行报文发送，以使得接收端在收到报文并判断报文头标志为以无压缩报文格式时，直接转发所述收到报文中的原始报文。将上述装置应用于卫星通信链路，以实现包头压缩的发送，使得收端和发端不需要复杂的协商协议，单向链路也可以使用；接收方转发时都是原始报文，可以无缝对接外部的以太网设备。其中，若是采用压缩后不带原始报文的格式时，减少了卫星链路的信息，节省带宽约为：（压缩掉的报文头长度-（压缩标志长度+压缩索引长度））*（（压缩时发送原始报文周期-1）/压缩时发送原始报文周期）。如图3所示为本申请卫星传输网络的包头压缩接收方法实施例的流程图。如图所示，包头压缩接收方法流程包括如下步骤：（1）接收发送端发送的报文。在本实例中，收到的报文包括：（1-1）发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值，如4个时，将报文头压缩替换为压缩索引，并将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表后发送的报文，包括：压缩后带有原始报文的格式、压缩后不带原始报文的格式。（1-2）发送端在判断连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值4个时以无压缩格式发送的报文：无压缩格式报文。具体的，所述压缩后带有原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文为最初n个报文时，或在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不为最初n个报文但处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为4。具体的，所述压缩后不带原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不是最初n个报文时发送的报文格式且不处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为4。（2）对收到的报文进行报文头标志的判断：（2-1）当判断报文头标志为所述无压缩格式报文时，直接转发收到的报文中的原始报文。（2-2）当判断报文头标志为压缩后带原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到的报文中的原始报文。（2-3）当判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。按本实例的以上流程处理后，接收端转发时都是原始报文，可以无缝对接外部的以太网设备，尤其是其中的压缩后不带原始报文的格式时，不仅减少了卫星链路的信息，还节省了带宽。如图4所示，为本申请卫星传输网络的包头压缩接收装置实施例的结构图。包头压缩接收装置，包括接收判断模块、第一转发模块和第二转发模块。接收判断模块分别连接第一转发模块和第二转发模块。接收判断模块，其配置为用于对收到的报文进行报文头标志判断，所述收到的报文包括发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值，如5个时，将报文头压缩替换为压缩索引后发送的报文：压缩后带有原始报文的格式或压缩后不带原始报文的格式；其中：所述压缩后带有原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文为最初n个报文时，或在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不为最初n个报文但处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为5；所述压缩后不带原始报文的格式，是所述发送端在判断当前报文头第一次压缩的前n个报文不是最初n个报文时发送的报文格式且不处于发送原始报文的周期时发送的报文格式，n为5。第一转发模块，其配置为用于当接收判断模块判断报文头标志为压缩后带原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到的报文中的原始报文；第二转发模块，其配置为用于当接收判断模块判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。作为本实施例的具体实施手段：包头压缩接收装置还包括直接转发模块，接收判断模块连接直接转发模块。所述收到的报文还包括：发送端在连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值5个时，以无压缩格式发送的报文。直接转发模块，配置为用于当接收判断模块判断报文头标志为无压缩格式的报文时，直接转发其中的原始报文。将本实例的接收装置应用于卫星通信链路进行接收实施，可使得接收端转发时都是原始报文，可以无缝对接外部的以太网设备，尤其是其中的压缩后不带原始报文的格式时，不仅减少了卫星链路的信息，还节省了带宽。如图5所示为本申请实施例的包头压缩自学习方法流程图。具体的，本实例的自学习方法流程包括如下步骤：（1）发送端在连续识别相同的报文头个数达到预定阈值，如3个时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引后，将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表。若是在连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值3个时，直接发送无压缩报文格式的报文。（2）判断当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为3：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文。（3）上一步判断结果若为否，则判断当前是否处于发送带原始报文的周期：若是，则以压缩后带有原始报文的格式发送报文；若否，则以压缩后不带原始报文的格式发送报文。（4）接收端对发送端发送的报文进行接收（5）接收端对接收到的报文的报文头标志进行判断：（5-1）若报文头标志判断的结果为无压缩报文格式，直接转发收到报文中的原始报文。（5-2）若报文头标志为压缩后带有原始报文的格式，则将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发收到报文中的原始报文。（5-3）若报文头标志为压缩后不带原始报文的格式，则根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出收到报文中的原始报文，并转发原始报文。通过上述流程的实施，自学习包头压缩开始发送一定数量带原始报文的压缩包，以便接收方学习，通过发送去掉被压缩报文头的报文节省带宽，通过定期发送带原始报文的压缩包，刷新接收方的学习信息。如图6所示为本申请实施例的卫星传输网络的包头压缩自学习装置结构图。包头压缩自学习装置包括发送端学习模块和接收端学习模块。具体的，发送端学习模块包括压缩单元、第一判断单元、第二判断单元、发送单元。压缩单元连接第一判断单元，第一判断单元连接第二判断单元和发送单元，发送单元连接第二判断单元。压缩单元，其配置为用于在发送端连续识别相同的报文头个数达到预定阈值，如4个时，对报文头进行压缩，将报文头替换为压缩索引，并将对应的压缩信息更新至发送端自身的索引与压缩信息表。第一判断单元，其配置为用于判断发送端当前报文头第一次压缩的前n个报文是否为最初n个报文，n为4。第二判断单元，其配置为用于判断发送端当前是否处于发送带原始报文的周期。发送单元，其配置为用于在第一判断单元判断为是时，或在第一判断单元判断为否且第二判断单元判断为是时，以压缩后带有原始报文的格式发送报文；在第一判断单元判断为否且第二判断单元判断为否时，以压缩后不带原始报文的格式发送报文。具体的，接收端学习模块包括接收判断单元、第一转发单元、第二转发单元。接收判断单元分别连接第一转发单元和第二转发单元。接收判断单元，其配置为用于对发送单元发送的报文进行接收，并对收到的报文头标志判断。第一转发单元，其配置为用于在接收判断单元判断报文头标志为压缩后带原始报文的格式时，将压缩后带有原始报文的格式中的压缩信息更新至接收端自身的索引与压缩信息表，并转发所述收到的报文中的原始报文。第二转发单元，其配置为用于在接收判断单元判断报文头标志为压缩后不带原始报文的格式时，根据接收端自身的索引与压缩信息表中对应的压缩信息还原出所述收到报文中的原始报文，并转发原始报文。作为发送端学习模块的具体实施手段，还包括直发单元，其配置为用于在连续识别相同的报文头个数未达到预定阈值4个时，以无压缩报文格式进行报文发送。对应的，接收端学习模块还包括直接转发单元，直接转发单元连接接收判断单元。直接转发单元，配置为用于当接收判断单元判断报文头标志为无压缩格式的报文时，直接转发其中的原始报文。将本实施例的自学习装置应用于卫星通信链路的发送和接收流程，通过自学习包头压缩开始发送一定数量带原始报文的压缩包，以便接收方学习，通过发送去掉被压缩报文头的报文节省带宽，通过定期发送带原始报文的压缩包，刷新接收方的学习信息。上述各实例中的预定阈值可以根据实际情况设定为≥3整数，通过对反复重复包头的报文压缩后确保有效果，具体阈值可以根据学习表的能力调试，比如，在能力小时调大，只对大重复量的报文进行压缩；能力大时可以调小，使少量的重复报文也进行压缩。通过这种重复次数的设置，增加了可靠性，可以应对：开始的第一包在链路中丢掉，对端学不到这个表，然后就要等到下一个周期开始才能学到这个表，从而前面这个表对应的压缩报文在接收端都重组不起来的情况。通过这种重复次数的设置，既使开始压缩时的几包都丢了，每经过这一个周期，就有一次修复表的机会，避免接收端长时间不能解压报文造成业务长断。通过本申请实施例的处理，可最大限度减少丢包，又不需要发送方去确认接收方是否已经收到了压缩包，并且在星型网络确认会非常复杂和繁琐。本申请各实施例的实施，可以节省卫星链路带宽，并使收端和发端不需要复杂的协商协议，单向链路也可以使用，卫星链路是个星型组网，如果收端和发端需要协商则非常困难。上述仅为说明本申请技术手段列举的实施例，但不是限定本申请仅限于上述实例。当前第1页12