[发明专利]一种基于喷泉码的卫星信道下的文件传输方法

说明书

一种基于喷泉码的卫星信道下的文件传输方法，本发明涉及卫星信道下的文件传输方法。本发明的目的是为了解决现有卫星通信信道具有链路时延长、信道频繁中断等特点，导致数据传输误码率高的问题。过程为：一、对文件进行划分，传入编码器；二、对文件进行编码，输出编码符号；三、使用UDP协议发送；四、判断接收是否结束；若否执行五；若是执行六；五、判断接收的数据块号是否相等；若是继续接收；若否判断数据块中的数据包数是否大于K；若是，将数据包传入译码器中进行译码，输出译码符号；若否结束；六、将最后一块编码后的编码数据块传入译码器中进行译码，输出译码符号；七、将译码符号写入文件中并进行校验。本发明用于文件传输领域。

技术领域

本发明涉及卫星信道下的文件传输方法。

背景技术

随着社会及科技的进步与发展，通信网络技术得到迅速发展与普及，在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，传统的地面移动通信网络具备了比较固定的网络拓扑结构，稳定可靠的传输以及良好的服务质量。但是与此同时，传统地面网络的缺陷也非常显著，它不但需要依赖相关基础设施，且其通信覆盖范围受到限制，在许多的场景下受到限制。在这种情况下，宽带卫星通信技术应运而生，它不仅可以高速传输多媒体业务，而且具有覆盖面广、可部署性强、提供一体化网络、通信成本低廉显著优势。但是，伴随着宽带卫星通信技术的不断推广，面对着日益增加的数据吞吐量，这对卫星通信系统的传输效率提出了新挑战。并且由于卫星通信信道具有的链路时延长、信道频繁中断等特点，传统的ARQ及FEC的数据传输方法难以保障业务的可靠性及时效性需求。

喷泉码的历史最早可以追溯到1998年，当时John Byers和Michael Luby就有了数字喷泉的思想，喷泉码的提出是让大量的数据在广播时可靠性得到保证而提出的。之后Luby根据数字喷泉的概念，设计出第一种实用的喷泉码——LT码，随后Amin Shokrollahi以拓展抽象的方式提出了Raptor码，是对LT码的一种很重要的理论与实践上的改进，也是第一种在线性时间进行编码和解码的喷泉码。但是，喷泉码由于采用了随机生成编码符号的设计方法，使得在译码端会产生译码时间抖动的问题，这会导致在译码端缓存不足的时候，译码端缓存溢出，使得一些数据包直接丢失了，从而影响正常的文件传输过程。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有卫星通信信道具有链路时延长、信道频繁中断等特点，导致数据传输误码率高的问题，而提出一种基于喷泉码的卫星信道下的文件传输方法。

一种基于喷泉码的卫星信道下的文件传输方法按以下步骤进行：

发送端：

步骤一、读取文件，对读取的文件进行划分，将划分好的文件以数据流的方式传入编码器；

步骤二、判断传入编码器的文件的长度是否等于一个编码数据块块长T′；

若是，使用喷泉码的方式对文件进行编码，输出编码符号；

若否，对文件中的最后一个编码数据包不足1K的部分，进行补“0”操作，使文件中的最后一个编码数据包数据长度达到1K，按照K＝ceil(T′/T′_K)，使用向上取整的方法得到文件中包含的编码数据包包数，对文件使用喷泉码的方式进行编码，输出编码符号；

其中K是一个编码数据块中包含的编码数据包数量，T′是一个块长，T′_K是常数等于1024。

步骤三、对步骤二输出的编码后的编码数据块中的数据包使用UDP协议发送；

接收端：

步骤四、使用UDP协议接收编码后的编码数据块，判断接收是否结束；若否，执行五；若是，执行六；

步骤五、判断UDP协议接收的编码后的编码数据块号是否相等；

若是，使用UDP协议继续接收编码后的编码数据块；