[发明专利]一种基于网络编码的高吞吐量卫星编队数据传输方法

摘要

本发明公开了一种基于网络编码的高吞吐量卫星编队数据传输方法，包括一个发送卫星和K个接收卫星，其中，K＞1，每个接收卫星接收到发送卫星的编码数据包后根据竞争反馈机制向发送卫星反馈解码出的数据包状态，发送卫星根据数据包状态调整滑动窗口的滑动步数选取下一组编码数据包发送至接收卫星。利用这个方式发送数据包，可以有效地减少重传次数，减少反馈次数，提高网络吞吐量。

主权项

1.一种基于网络编码的高吞吐量卫星编队数据传输方法，其特征在于，包括一个发送卫星和K个接收卫星，其中，K＞1，每个所述接收卫星接收到发送卫星的编码数据包后根据竞争反馈机制向发送卫星反馈解码出的数据包状态，发送卫星根据所述数据包状态调整滑动窗口的滑动步数选取数据包并进行编码，然后发送至接收卫星，所述编码数据包采用下三角随机线性网络编码，并利用滑动窗口对编码进行调度，每个所述编码数据包分别占用一个时隙进行广播，每个所述时隙的长度一致，所述竞争反馈机制以获得最小Time_k的接收卫星赢得竞争反馈机制，进行反馈，反馈的信息为即时无误信息，Time_k具体为：/n /n其中，k为接收卫星，C为系统的延迟控制参数，决定系统的延迟时间，为原始数据包数目，δ_k是一个随机的干扰，避免有相同的的接收卫星互相干扰；/n包括以下步骤：/nS1：发送卫星从M个原始数据包中选取滑动窗口里的L个原始数据包，进行下三角随机线性网络编码，得到L个编码包；/nS2：发送卫星将步骤S1中的L个编码包广播给K个接收卫星，接收卫星解码后，得到一个有1行和L列的网络矩阵得到接收卫星解出的原始数据包数目赢得所述竞争反馈机制进行反馈的数据包状态即为原始数据包数目所述反馈的数据包状态为解码出最少数据包的原始数据包数目，滑动窗口根据解码出最少数据包的原始数据包数目滑动选取可以解码最多的原始数据包数目，具体为：/n /n其中，n为滑动窗口第n次滑动，为1行和L列的网络矩阵，b为赢得竞争反馈的接收卫星；/nS3：步骤S2每一轮编码包发送完毕以后，K个接收卫星通过竞争反馈机制向发送卫星发送自己的反馈，解码出原始数据包最少的接收卫星通过反馈信息(ACK/NACK)报告给发送卫星，竞争反馈机制遵循获得最小的Time_k的接收卫星赢得竞争反馈机制，进行反馈；/nS4：发送卫星接收步骤S3发送的反馈信息，发送卫星处的滑动窗口发生滑动,滑动了多少个数据包遵循为最优滑动事件，s^*为滑动的具体值，L为滑动窗口选取的原始数据包个数，为网络矩阵下解码出的原始数据包个数，α_i+s为滑动s个数据包长度的第i个原始数据包，赢得所述竞争反馈机制进行反馈的数据包状态即为原始数据包数目/nS5：当步骤S4中滑动窗口根据反馈发生相应的移动，如果_i＞M，即L个数据传输完毕，否则滑动窗口继续滑动重复以上步骤。/n