[发明专利]一种基于LT码的空间DTN传输方法

摘要

本发明提供一种基于LT码的空间DTN传输方法，其特征在于包括以下步骤步骤A、将源文件拆分成多个数据束，并将数据束拆分生成编码片段；步骤B、将数据束以块作为会话单位进行会话传输，发送端发送编码片段，接收端接收编码片段并进行译码回复生成数据片段，并对没有恢复成功的数据片段进行重传；步骤C、重复以上步骤，直到发送端确认接收端已成功恢复数据束；步骤D、进行下一次会话传输。本发明传输方法在本文所设定的地‑火通信场景下，具有较小的传输时延和较高的吞吐量，并在文件传输过程中明显减少了节点存储空间的占用量。

主权项

一种基于LT码的空间DTN传输方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A、将源文件拆分成多个数据束，并将数据束拆分生成编码片段；步骤B、将数据束以块作为会话单位进行会话传输，发送端发送编码片段，接收端接收编码片段并进行译码回复生成数据片段，并对没有恢复成功的数据片段进行重传；步骤C、重复步骤B，直到发送端确认接收端已成功恢复数据束；步骤D、进行下一次会话传输；还包括以下步骤：对数据束传输需要的冗余数据量、数据束传输时延、传输过程中的存储空间占用量进行评估；所述评估步骤中对数据束传输需要的冗余数据量的评估满足以下公式，给定信道丢包率为P，一个Bundle(数据束)拆分的DS(数据片段，Data Segment，DS)数量为n，则RCLTP协议(无速率编码LTP协议，Rateless Coding based LTP,RCLTP协议)，一个Bundle所需的传输次数期望值为：E[MRC]=(1-δ)+δ[1+Σi=1∞(1-(1-Pi-1)Δn)]]]>单个Bundle的冗余数据量为：ODSj-RC=[(1-δ)·(ϵ+Pj)+δ·Δ·Pj]·n·Lseg1-Pj+n·Lseg-head+E[MRC]·(LRA+LRS)]]>若假设发送Bundle的数量为N，传输链路分为J跳，端到端文件传输过程中RCLTP协议的冗余数据量为：其中j＝1,2,…,J；其中δ和Δ的物理意义为：在接收端采用BP(置信度传播算法，Belief propagation)译码，以1‑δ的概率成功恢复n个DS，以δ的概率恢复(1‑Δ)n个的DS；所述数据束传输时延满足以下公式，给定：第j段链路的单程传播时延为Tj‑prop，单位bit的编、译码时延为tenc和tdec，信道带宽为Wj，各链路的反馈信道带宽统一为Wf，N个Bundle/Block在丢包率为Pj、传播时延为Tj‑prop的信道上仅考虑由反馈重传所引起的平均传输时延为：Tj-RC=N·[(tenc+1Wj)Lseg·(1+ϵ)n1-Pj+(LRSWf+LRAWj)·E[MRC]]+Tj-prop·(1+2(E[MRC]-1))+tdec·Lseg·(1+ϵ)n·N]]>给定：第j段链路中收发两端在一个周期时间内的可连接时间长度为Cj，中断时间长度为Uj，则可见时间周期即为Cj+Uj，若该段链路的文件传输传输时延为Tj，当Tj大于Cj时，Bundle的传输过程会发生间歇性中断，需要等待下一个可见时间继续传输，则该段的传输时延T’j为：计算RCLTP协议完成文件可靠传输所需的总传输时延为其中j＝1,2,…,J；节点存储空间占用量(Buffer Occupancy Area，BOA)定义为在文件传输过程中某一节点永久存储器内的数据量和占用永久存储器时间的积分和，满足以下公式：BOAm=∫tbteB(t)dt]]>其中tb表示第一个Bundle存入节点m存储器的时刻，te表示m节点已将存储器内所有Bundle清空的时刻，B(t)为t时刻节点m存储器内的Bundle数量。