[发明专利]一种基于可靠UDP和喷泉码的航空自组网可靠传输方法

摘要

本发明公开了一种基于可靠UDP和喷泉码的航空自组网可靠传输方法。本方法用Raptor编码来避免在高丢包环境中的大量数据包重传；设计了一个轻量级的反馈机制来提供可靠性，包括：改进的SNACK机制被用来处理带宽非对称问题，新型的滑动窗口机制用来更加精确的RTT计算，解决TCP重传二义性问题；提出了一种拥塞控制方法区分航空自组网中拥塞丢包和链路切换丢包。本发明方法满足航空自组网高效、可靠传输需求。

主权项

1.一种基于可靠UDP和喷泉码的航空自组网可靠传输方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在发送方，传输的数据被分成数据包，然后送到可靠单元；在可靠单元，采用改进的SNACK机制处理带宽非对称问题，即接收方发送的ACK包括了最大确认收到的数据包序列号以及丢失数据包序列号，发送方收到该ACK，通过发送方的发送队列判断当前哪些数据包已确认，哪些数据包已丢失，从而进行后续数据包的发送及丢失重传；同时，采用新型的滑动窗口机制来计算往返时间RTT，即只要收到数据包的确认，发送窗口就往前滑动，而不考虑数据包是否被正确接收；如果数据包被否定确认，则该包会被分配一个新的序列号重传，接收方通过使用该数据包的偏移量来决定它在整个文件中的位置；步骤2：数据包被传送到Raptor编码缓冲；启动编码定时器来收集源符号，然后结合编码速率决定单元运行Raptor编码，决定编码后的符号数量；若编码缓冲中源符号数量不满足编码要求，源符号直接传送给UDP；编码速率决定单元具体如下：首先，为下一个块预测包丢失率Ploss；然后，根据包丢失率计算块的b解码失败概率δb(m)；最后，决定编码速率c；步骤3：产生的冗余符号和源符号被发送到发送缓冲；采用能够区分拥塞丢包和链路切换丢包的拥塞控制算法控制UDP流的发送速率：1)处理丢包当收到SNACK并且有丢失的序列号，则知道出现丢包，再进一步判断丢包是由于拥塞还是链路切换引起的；如果丢包是由链路切换引起的，把最小往返时间设置成现在观察到的RTT；否则，丢包是由网络拥塞引起的，拥塞窗口减少；2)处理新的确认当收到新的确认信息，首先，动态修改参数，确定当前网络中排队的数据包个数和目标窗口值，然后更新拥塞窗口；步骤4：在接收方，运行Raptor解码恢复丢失的数据；如果解码过程不能恢复所有的源符号，可靠单元会通知发送方重新发送丢失的符号以提供可靠性；本传输方法的接收方周期性的反馈网络信息给发送方，包括网络时延、丢包率。