一种面向星地链路的文件传输方法技术

本发明专利技术公开了一种面向星地链路的文件传输方法，其步骤为：S1：链路探测阶段；发送端对链路的可用带宽和往返时延RTT进行估计；S2：稳定发送阶段；发送端依据步骤S1的结果保持发送速率接近于可用带宽，并使用负确认重传机制完成数据的可靠传输。本发明专利技术能够提高文件传输性能和传输可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要设及到卫星通信
，特指。
技术介绍
随着通信技术W及航天技术的发展，近几年来卫星通信得到了迅速发展。目前，卫 星通信已经应用于军事侦察、导航定位、资源观测、灾害防护等各个领域，成为现代社会中 不可缺少的通信手段。然而，与传统有线、无线通信不同，卫星通信也有其自身无可消除的 局限性，主要体现在链路误码率度ER)高和往返时延（RTT)长两个方面，W地球同步卫星为 例，链路误码率度ER)为10 7级别，星地延迟约260ms，往返时延（RTT)将达到540ms。 正是由于上述的特性，目前传统通信中基于TCP协议的文件传输协议在应用于卫 星通信时，存在着文件传输成功率偏低、传输时间过长等缺点，运主要是因为较长的往返时 延导致TCP拥塞控制窗口打开缓慢，无法充分利用带宽；而随机误码造成的丢包被误认为 线路拥塞，引起拥塞窗口的乘性减小，使传输性能更加恶化。运两方面还存在相互的作用， 单方面增大窗口，会加剧出现丢包时需要重传的数据量。 除了传统通信中的基于TCP协议的文件传输协议，目前众多新型的传输协议也被 提出，其中WCFDP协议和Saratoga协议为例进行介绍。 20世纪90年代，美国空间数据咨询委员会（CCSD巧为了支持深空网络中各种复 杂场景下能够可靠传输数据，制定了CCSDS文件传输协议（CC抑巧。C抑P根据业务需求可 提供不可靠传输和可靠传输两种模式，而可靠传输模式又有四种否定应答信号（Negative Acknowledgement，NAK)模式可供选择，分别是立即NAKQmmediateNAK)、触发NAK(Prompt 酷1〇、异步酷1((43711。虹0110118酷1()和延迟酷1(值6'6祥6(1酷1()。 2004 年，SSTL(Surr巧SatelliteTechnologyLtd)为了在基于IP的灾害监测卫 星上传输图像文件，提出了建立在UDP上简单的、轻量级的文件传输协议一一Saratoga协 议。Saratoga协议通过简单的负确认重传机制来进行错误恢复，重点关注如何在有限时间 内对链路的高效利用。Saratoga协议针对的是特定场景下的卫星通信，需要预先知道链路 条件，因而对于可用带宽未知、往返时延（RTT)不确定的星地链路并没有很好的支撑作用。 综上所述，上述传统方式存在W下问题： 1、针对场景过于复杂或者过于单一，并不适用于常见的星地链路。 2、使用的差错控制模式并不能及时对丢失的数据进行重传，文件传输时间较长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一 种能够提高文件传输性能和传输可靠性的面向星地链路的文件传输方法。 为解决上述技术问题，本专利技术采用W下技术方案： ，其步骤为： Sl:链路探测阶段；发送端对链路的可用带宽和往返时延RlT进行估计；S2 :稳定发送阶段；发送端依据步骤SI的结果保持发送速率接近于可用带宽，并 使用负确认重传机制完成数据的可靠传输。 作为本专利技术的进一步改进：在链路探测阶段，发送端动态调整发送速率进行多轮 探测，通过观察每一轮探测中探测包的往返时延RlT是否呈现出明显的递增趋势来判断当 前发送速率是否大于可用带宽；当可用带宽的估计值精确到预设范围内时，结束探测。 作为本专利技术的进一步改进：使用最后一轮探测中探测包的往返时延RTT的平均值 作为链路往返时延RTT的估计值。 作为本专利技术的进一步改进：于链路探测阶段，发送端使用带有时间戳的DATA报文 作为探测包，接收端收到该类DATA报文后会立即返回带有相同时间戳的STATUS报文，发送 端收到STATUS报文后计算当前时间与时间戳的差值，该值即为探测包的往返时延RTT。 作为本专利技术的进一步改进：发送端通过计算两个参数PCT和PDT来判断当前探 测包的RlT是否具有明显的增大趋势；假设每一轮探测记录了K个RlT值，分别为出1， 尺2,......，扣，将记录的RTT值平均低分成r=Vi?个子段，第i段的RTT中位值为Ri,计算其中I狂）是一个阶跃函数，当X为逻辑真，函数 值为1，否则函数值为0; 如果PCT大于0.66并且PDT不小于0. 45或者PDT大于0. 55并且PCT不小于 0.54,判断速率R大于可用带宽； 如果PCT小于0. 54并且PDT不大于0. 55或者PDT小于0. 45并且PCT不大于 0.66,判断速率R小于可用带宽； 其余情况为无法判断。 作为本专利技术的进一步改进：在稳定发送阶段，发送端周期性地请求接收端反馈负 确认信息，周期的大小至少超过一个往返时延RlT加重传丢失报文需要的时间。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的面向星地链路的文件传输方法，为 基于负确认重传机制的文件传输方法，能够提高文件传输性能及传输可靠性。在数据传输 过程中，首先对链路条件进行探测，使得其不仅仅适用于特定的星地链路，也不需要人为设 置链路参数。而且，发送端通过周期性请求负确认信息，及时完成对丢失数据的重传，不需 要在数据发送完成后再对丢失的数据进行多次重传，减少了文件传输需要的时间。【附图说明】 图1是本专利技术的流程不意图。 图2是本专利技术在具体应用实例中链路探测阶段的流程示意图。 图3是本专利技术在具体应用实例中稳定发送阶段的流程示意图。【具体实施方式】W下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。[002引如图1~图3所示，本专利技术的面向星地链路的文件传输方法，其当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向星地链路的文件传输方法，其特征在于，步骤为：S1：链路探测阶段；发送端对链路的可用带宽和往返时延RTT进行估计；S2：稳定发送阶段；发送端依据步骤S1的结果保持发送速率接近于可用带宽，并使用负确认重传机制完成数据的可靠传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴纯青，虞万荣，王宝生，赵宝康，毛席龙，冯振乾，刘畅，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43