[发明专利]一种面向时敏业务的空间信息网数据传输方法

权利要求书

1.一种面向时敏业务的空间信息网数据传输方法，其特征在于，包括：

步骤1：发送数据包时，源节点首先将时敏业务所需要发送的数据分为消息向量，然后将每个消息向量分为线性无关的数据包；

步骤2：根据不同时敏业务对时延的要求计算出在节点的可容忍时延T′_wait；

式中，T为时敏业务可容忍的时延，T_link为链路时延，d为两通信节点之间的距离，signal_speed为信号的传播速率；

步骤3：根据编码缓存队列中的数据分组的长度计算出每个数据分组在节点的等待时延T_wait；

步骤4：判断时敏业务在源节点的可容忍时延T′_wait是否大于在源节点的等待时延T_wait，如果T′_waitT_wait，则源节点利用流内网络编码策略将数据包进行网络编码，否则直接转发数据包到下一跳节点，直到收到下一跳节点收到这些数据包的确认信息后继续发送下一段数据；所述流内网络编码策略利用中间节点将所有数据包进行随机线性组合，组合时所使用的编码系数随机选取；

步骤5：当中间节点收到来自上一跳节点的数据包后，如果缓存队列数据包来源于不同用户则该节点为流间编码节点，否则不是流间编码节点，如果该节点是流间编码节点，则利用流间网络编码策略进行编码转发，如果该节点不是流间编码节点，则利用流内网络编码策略进行数据传输；

步骤6：对于所有的中间节点，重复执行步骤5直到转发到目的节点，当目的节点收到所有线性无关的数据包后向上一跳节点发送ACK确认信息，然后对数据包进行解码，解码时通过高斯消元求解线性方程组即可解码出原始数据包，并准备接收下一段编码包，直到接收完并解码出所有的数据段。

2.根据权利要求1所述的一种面向时敏业务的空间信息网数据传输方法，其特征在于，所述步骤3具体表述为：

步骤3.1：根据每个编码节点的链路条数h将所述编码节点等价为h个独立缓存队列，根据马尔科夫过程，计算所有独立缓存队列中的数据分组数H(L)；

式中，π_i,j表示第i个独立缓存队列中第j个数据包的稳态概率，L表示每个独立缓存队列的长度；

步骤3.2：利用公式(3)计算出所有数据分组在节点的等待时延T_wait：

T_wait＝H(L)t (3)

式中，t表示每个编码节点中所有数据包从进入缓存队列到成功发送出去所用时间。

3.根据权利要求1所述的一种面向时敏业务的空间信息网数据传输方法，其特征在于，所述步骤5中的流间网络编码策略，具体表述为：

步骤5.1：接收到数据包后，中间节点根据数据包属不属于同个用户来判断是否为流间编码包，如果属于不同用户，则是流间编码包，进入步骤5.2；否则，进入步骤5.3；

步骤5.2：判断该数据包是否是已经编码的数据包，如果能进行解码则解码出需要的原始流内编码包，进入步骤5.3，若不能解码直接丢弃该数据包；

步骤5.3：判断该节点缓存队列的数据包是否来源于不同用户，如果是则该节点是流间编码节点，进入步骤5.4，如果不是，则进行流内编码，进入步骤5.6；

步骤5.4：判断该节点缓存队列中是否有其他数据流的数据包到达，如果有则进行编码后进入步骤5.6，如果没有则进入步骤5.5；

步骤5.5：将数据包放入缓存队列中，并根据不同时敏业务对时延的要求计算出中间节点的可容忍时延T′_wait，然后根据编码缓存队列中的数据分组的长度计算出每个数据分组在中间节点的时机等待时延T_wait，如果T′_waitT_wait，则在缓存队列中等待其他数据流的到来进行网络编码；如果T′_wait小于或等于T_wait，进入步骤5.6；

步骤5.6：直接将数据包转发到下一跳节点。