卫星移动通信系统具有通信距离远、通信费用与距离无关、覆盖面积大、不受地理条件限制、通信频带宽、传输容量大、适用于多种业务传输、可进行多址通信等一系列的优势,已迅速发展成为现代舰船通信系统中不可缺少的重要组成部分。随着数量巨大的舰船对宽带多媒体等业务需求的增长,舰船数据网络尤其是IP数据通过舰船卫星通信系统实现与陆上数据网络实现互联、互通、互操作的需求也越来越迫切。因此,研究基于岸海数据网络信息传输安全和控制的卫星数据网关设备,对于我国舰船卫星通信事业的发展有着极其重要的意义。本论文首先介绍了卫星通信系统和卫星数据网关设备在国内外的研究现状和发展前景,说明了卫星数据网关设备在舰船卫星数据传输系统中的作用、地位和重要性,介绍了本论文所依托的工程背景、研究的内容、目的和意义。然后基于对舰船卫星信道涉及的TCP/IP协议传输应用领域和网络数据安全防护领域中的TCP/IP协议改进和网络安全防护两个关键技术进行了深入的研究,重点研究了TCP／IP协议窗口尺寸的缩放、时间戳选项改进、选择性确认(SACK)、网络数据入侵检测和安全设计等改进措施,提出了相应的解决方案。在卫星数据网关设计实现阶段,首先对卫星数据网关设备进行了总体框架设计；然后从硬件、结构、软件三个方面对卫星数据网关进行了详细设计,重点对TCP协议改进、动态包过滤和入侵检测三个关键功能的设计和实现进行了详细阐述,最后在实验室环境和实际工作环境对卫星数据网关设备进行了功能和性能测试,并对测试结果进行了分析。
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