[发明专利]一种均衡保护的滑动窗口BATS码传输方法

说明书

本发明公开了一种均衡保护的滑动窗口编码传输方法，包括：根据链路情况得到传输矩阵的秩分布；根据秩分布得到一个期望秩，设定分批处理的每个分批编码包的尺寸大于期望秩；根据所述秩分布，获取一个分批编码包的度分布，及所述度分布对应的传输效率；建立一个固定长度的发送窗口，根据窗口长度和所述传输效率得到单个窗口需发送的编码包数量；根据所述度分布、期望秩、窗口长度及窗口需发送的编码包数量，采用滑动窗口与分批编码结合的方式，进行数据发送。充分利用BAST码分批处理的概念，利用滑动窗口进行具有一定冗余的传输，提高了在高丢包情况下的数据恢复成功率，提高了可靠性。

技术领域

本发明涉及空间通信领域，特别涉及一种均衡保护的滑动窗口BATS码传输方法。

背景技术

在人类空间探索中，空间通信数据传输业务对传输的可靠性和时效性有很高的要求，例如在载人航天、卫星对地探测、航天器着陆和对接等任务中，舱室监控视频、航天员身体状态、科学探测数据、控制指令等数据可靠和及时地传输必须得到保证，而空间环境下传输链路的长时延、高误码率、低带宽、多级中继使得传统上依靠反馈确认实现的可靠传输性能大为降低，传输及时性也由于多级中继受到很大限制，需要在编码和通信协议上提出新的方案。

BATS码(分批稀疏码，Batched Sparse Code,BATS)是近几年提出的一种结合了喷泉码和网络编码优点的新型编码技术，其既具有喷泉码无需反馈、适合单向长延时信道的特点，又具有网络编码的优点，能够在中继节点进行直接编码，特别适合空间(深空)通信中长延时、多中继、高丢包率的链路特点。与之相比，喷泉码在中继节点上进行译码后再重新编码，或是中继节点直接转发，同时在源节点上采用更多的编码冗余以抵抗多级链路的累积丢包，这些都会降低编码效率，增大处理和传输延时。已进行的地面视频传输实验证明，多级链路中的有限长BATS码比有限长喷泉码有更好的传输流畅性、可靠性。

BATS码虽然在多中继环境表现出一些优越的性能，但其研究和应用尚处于初级阶段，许多应用还主要针对地面高速数据传输，如何针对应用环境进一步优化尚未有深入的研究。另一方面，空间通信既要求较高可靠性，又要求较高传输时效性。已有针对无反馈可靠传输的研究，通常利用数据包的冗余传输保证可靠性，但实际上仍然无法保证数据的快速及时传输。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的冗余传输无法保证数据的快速及时传输的不足，本文提出一种均衡保护的滑动窗口BATS码传输方法，相对于一般的窗口连续重叠滑动方式，利用BATS码中小度值Batch具有更高可解概率的特点，以多个小度值Batch对滑动窗口的非重叠区域进行编码传输，同时将滑动步长改为不等步长，实现对窗口滑动前后的重叠区域和非重叠区域数据的均衡保护，从而可以相对较好地解决空间通信中可靠传输与及时传输这一对矛盾，实现一种较高效率的传输方式。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种均衡保护的滑动窗口BATS码传输方法，包括：

S100根据链路情况得到传输矩阵的秩分布；

S200根据秩分布得到一个期望秩，设定分批处理的每个分批编码包的尺寸大于期望秩；

S300根据所述秩分布，获取一个分批编码包的度分布，及所述度分布对应的传输效率；

S500建立一个固定长度的发送窗口，根据窗口长度和所述传输效率得到单个窗口需发送的编码包数量；

S600根据所述度分布、期望秩、窗口长度及窗口需发送的编码包数量，采用滑动窗口与分批编码结合的方式，进行数据发送。

优选的，S600包括：