[发明专利]基于P2P技术的卫星后向补偿系统

说明书

一、技术领域

本专利涉及到一种使用卫星通信技术和互联网通信技术传输资源(尤其是海量的大型文件资源)、通过互联网对卫星网的补充来进行无差错文件资源传输的卫星文件传输系统。

二、背景技术

由于卫星通信的特点决定了卫星传输数据可能会造成数据的丢失，传统解决方案是对卫星数据进行补偿传输，分为前向补偿和后向补偿。前向补偿即通过卫星网络重复发送一定比例的数据，但会减低卫星通信的效率。后向补偿即从地面服务器及其节点服务器取得丢失的数据，但传统的后向补偿是基于C-S模式的，需要建立大量的数据节点服务器才能满足地面数据传输的需要，这样将会造成整个系统的成本偏高。

三、发明内容

本系统在传统后向补偿技术的基础上，对地面补偿技术进行改进，采用先进的P2P技术，减少地面数据节点服务器的数量，大大降低系统成本，并能提高地面网络补偿速度和网络资源利用率。

3.1有顺序标识的卫星文件传输技术

主要发明点：在不可靠的单向卫星文件传输中加入顺序标识，使文件传输形成可查找缺陷的结果，为文件缺损计算提供依据，形成一种可补救的传输。

技术方案：先通过地面网络获取文件的顺序标识，并在本地预分配该文件的磁盘空间。卫星网络开始传输文件后，接收端从卫星网络获取该文件的某个片断后，并按照片断对应的顺序标识号将该片断写入预分配的空间。如果卫星网络不稳定造成传输过程中的片断丢失，则该片断对应的磁盘空间则空缺，且片断顺序标识号也不会被记录，从而可进行该丢失片断的查找。

3.2进行文件缺损计算的P2P补偿技术

主要发明点：P2P补偿技术为卫星接收下来的文件提供了一种后向的补偿方式。通过卫星网络获得的文件资源可能会产生部分缺损，通过地面互联网络上的P2P直连，通过文件缺损计算后，可从众多的来源中获取文件的缺损部分。减少了地面数据节点服务器，降低系统成本。同时由于采用P2P技术，大大降低了某个来源的带宽占用率，提高了整个网络的使用效率。

技术方案：按照文件顺序标识号计算出卫星下载后文件的缺损信息，获得需要补偿的文件顺序标识号。利用P2P技术，使用包括FTP/TCP/UDP等网络协议，采用用户寻址技术、数据识别技术、用户身份管理验证技术等，从中心服务器和其他用户那里申请缺损的部分，获得缺损部分后按照顺序标识号将缺损片断写入磁盘空间，从而将文件补充完整。

四、附图说明

4.1附图1网络拓扑图

系统由中心端+客户端构成(C-S模式)。其中系统通过卫星网络进行主文件数据的传输，通过互联网进行用户信息注册、认证、请求等，并使用P2P技术进行用户与中心服务器之间，用户与用户之间的文件数据的补偿。

中心服务概要：中心服务为用户提供其他用户信息及其可供下载资源的检索，并对用户信息进行注册、认证及实时更新用户信息，并实时对远程用户进行消息通知及信息更新。

用户端概要：用户端使用Remoting与中心端的Web Service服务进行信息交互，获取中心端和其他用户信息。并使用P2P技术与中心端及其他用户进行数据交换，以对卫星接收下来的文件进行后向缺损补偿。

4.2附图2模块结构图

模块工作流程说明如下：

1)客户端登录中心服务器，注册自己身份信息及文件队列信息。

2)客户端通过因特网从中心服务器获取可下载的文件队列信息，系统预划分出所有文件所占用的空间。

3)客户端通过因特网从中心服务器获取其它用户端信息及可供补偿的文件信息。

4)通过卫星网络开始接收文件，按照某种文件写入规则(文件顺序化标识)填充文件空间。

5)卫星文件下载过程中记录文件的缺损信息，并形成缺损信息校验表。

6)卫星文件下载完毕后，开始进行文件补偿。根据缺损信息校验表检测文件，利用P2P技术，从其它用户和中心服务器上获取文件缺损部分。

五、具体实施方式

5.1有顺序标识的卫星文件传输(卫星文件传输子系统)

由中心服务器端+用户端构成，为一对多单向传输模式。后台由数据库支持，记录中心端待发送文件信息。

5.1.1系统工作流程图

见附图3：有顺序标识的卫星文件传输工作流程图。

5.1.2工作流程

服务器端流程

1)卫星文件发送中心端软件启动，读取文件发送情况记录，自动检测文件的发送情况。