[发明专利]卫星网络的高效内容分发技术

权利要求书

1.卫星网络上的高效的大规模文件分发方法，充分利用卫星网络来提供个人通信服务的可行性、强大的信息处理能力、高效便捷的数据业务功能，通过借助于网络编码技术，在卫星信号发射端口、中转站点以及智能终端配置合适的通信协议来实现。该通信协议实现了卫星单向点对点通信，以及卫星网络上的大规模内容分发，内容下载。其工作流程如下所示：

假设卫星是信源节点，大规模文件被分为大块进而再分成单个帧。具体来讲，卫星将文件分为n个数据块，每块用向量表示，其中q是素数方幂，s是整数。我们仅需要考虑传输这些向量。以下假设卫星仅需要广播消息或在传输前已经找到传输路径。基于Hello-ACK(Acknowledgements)过程初始初始化链接.

1)每次卫星传输组合后的数据块以及ECI和编码系数{a_1，j，L，a_n，j}，其中a_i，j随机选于某有限域，i，j＝1，...，n。

2)接收者在等待一定时间之后仍没有收到所有数据块，则传输作为ACK^a的丢失数据块个数m。

3)卫星收到ACK后，传输另外的n-m个数据块，这里m表示接收到的数据块个数。

a)4重复2，3步直到接收者收到n个线性独立的数据块以便恢复v₁，L，v_n，从而重构文件^b。

^a这里，接收者从编码系数中能获得数据块的个数，从而得到丢包数目。

^b独立意味着接收到的编码系数向量(a_1，j，L，a_n，j)，j∈I是基于某数域是线性独立的，其中I为指标集。

2.根据权利要求1所述的卫星网络上的内容分发实现方法，为了降低编码系数的传输冗余，由范德蒙德行列式的性质我们可以选择确定线性网络编码而不是随机线性网络编码技术。在这种情况下，我们只需传输一个编码系数，这样会大大降低传输的消耗。具体过程如下。用Hello-ACK过程初始化链接。

1)每次卫星发送同时附带它的ECI和指标集{j}，j＝1，L，n。

2)接收者在等待一定时间之后仍没有收到所有数据块，则传输作为ACK的丢失数据块个数m。

3)卫星收到ACK后，传输另外的n-m个数据块。

4)重复2，3步直到接收者收到n个线性独立的数据块以便恢复v₁，L，v_n，从而重构文件。

3.根据权利要求1所述的卫星网络上的内容分发实现方法，考虑单通道的点对点通信。为此，基于网络

编码和Gibert-Elliot错误模型我们设计了如下方案。

1)用Hello-ACK过程初始化链接。

2)卫星发送m个组合数据块同时附带它的ECI和指标集{j}，j＝2，L，m。这里的m是由数据丢失模型计算而来的，它使得接收者至少能接收到n个线性独立的数据块，从而能够恢复v₁，L，v_n，重构原始文件。