[发明专利]一种卫星网络组播重传方法及系统

说明书

本发明提供一种卫星网络组播重传方法及系统，该方法包括：将LEO卫星的星间组网建模为类曼哈顿网络拓扑结构；将组播源卫星和组播成员作为网络拓扑节点，生成连接源节点和组员节点的直角斯坦纳树，并将所述直角斯坦纳树作为组播树；丢包待重传组员沿组播树路径发送重传请求至源节点，若中继节点只有一个子节点，则沿组播树路径进行转发，若中继节点不少于一个子节点，则定期扫描中继节点的请求缓存，将请求缓存合并后的综合重传信息发送至源节点；基于组播树和待重传节点点集，通过重传子树构建算法生成重传子树，根据所述重传子树进行局部组播重传。通过该方案可以减少卫星资源占用和源卫星的响应负担，有效提高了丢包重传效率。

技术领域

本发明属于卫星通信领域，尤其涉及一种卫星网络组播重传方法及系统。

背景技术

低地球轨道（Low Earth Orbit, LEO）卫星网络是一种运行轨道离地面500km~2000km的低轨道卫星通信系统。与传统地面网络相比，LEO卫星网络不受地理位置、环境因素的限制，可在全球范围内提供“无缝”接入的通信服务。与中高轨道卫星相比，LEO卫星星间组网与地面传输时延低，路径损耗小、带宽大、频谱利用率高，完全可以承担视频传输的业务。同时，LEO卫星网络支持中央管理，可部署全网组播，最大化组播技术的优势，能提供高效视频分发等业务。

目前，国内外均已开始探索全球近地卫星网络的建设，如OneWeb、Starlink、“鸿雁”计划等。尽管人们关于LEO卫星星间网络的组播技术已有初步探索，但鲜少考虑LEO卫星星座中卫星本身特性，以及星间网络中的丢包重传方案。若直接参考现有地面网络丢包重传方案，由于丢包重传会涉及本地缓存，而卫星的存储资源有限，同时，全网庞大的重传请求数量也会给源卫星带来巨大的响应负担，降低组播重传效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种卫星网络组播重传方法及系统，用于解决丢包重传占用内容资源以及组播重传效率低的问题。

在本发明实施例的第一方面，提供了一种卫星网络组播重传方法，包括：

将LEO卫星的星间组网建模为类曼哈顿网络拓扑结构；

将组播源卫星和组播成员作为网络拓扑节点，生成连接源节点和组员节点的直角斯坦纳树，并将所述直角斯坦纳树作为组播树；

丢包待重传组员沿组播树路径发送重传请求至源节点，若中继节点只有一个子节点，则沿组播树路径进行转发，若中继节点大于一个子节点，则定期扫描中继节点的请求缓存，将请求缓存合并后的综合重传信息发送至源节点；

基于组播树和待重传节点点集，通过重传子树构建算法生成重传子树，根据所述重传子树进行局部组播重传。

在本发明实施例的第二方面，提供了一种卫星网络组播重传系统，包括：

拓扑构建模块，用于将LEO卫星的星间组网建模为类曼哈顿网络拓扑结构；

组播树构建模块，用于将组播源卫星和组播成员作为网络拓扑节点，生成连接源节点和组员节点的直角斯坦纳树，并将所述直角斯坦纳树作为组播树；

重传请求模块，用于丢包待重传组员沿组播树路径发送重传请求至源节点，若中继节点只有一个子节点，则沿组播树路径进行转发，若中继节点大于一个子节点，则定期扫描中继节点的请求缓存，将请求缓存合并后的综合重传信息发送至源节点；

组播重传模块，用于基于组播树和待重传节点点集，通过重传子树构建算法生成重传子树，根据所述重传子树进行局部组播重传。

在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。