[发明专利]一种基于中继选择的深空文件传输方法

权利要求书

1.一种基于中继选择的深空文件传输方法，在数据传输过程中，将数据传输分为传输和重传两个阶段，传输阶段是基于中继的，在数据传输阶段，发送端逐跳选择中继卫星发送PDU，当接收方收到一个数据包后，不进行校验和检查，而是直接转发该数据包，直到将数据包传到接收端；重传阶段是端到端的，在重传阶段，接收端对它接收到的数据进行统计，检查出有数据包丢失时才向发送端要求重传；整个数据过程中，中间节点不需要对接收到的数据进行存储，发送端在收到接收端返回的FIN确认信息后将这段数据从缓冲区中删除,并关闭链路，文件传输结束。

2.根据权利要求1所述的基于中继的深空文件传输方法，其具体步骤为：

步骤1),在发送端，将要发送的文件进行分割，分成k个协议数据单元PDU，每个协议数据单元PDU大小为L字节；

步骤2)，发送端直接向接收端发送元数据包MPDU信息，内含文件名称、文件大小、源地址和目的地址信息，通知接收端文件传输开始；

步骤3)，发送端逐跳选择中继卫星发送协议数据单元PDU，中继卫星将协议数据单元PDU转发到下一跳中继卫星，直至转发到接收端；

步骤4)，接收端收到文件结束标识EOF后对它接收到的协议数据单元PDU信息进行统计，检查是否有丢失,如果没有丢包，跳到步骤6)；否则，进行下一步。

步骤5)，接收端利用端到端路径向发送端发送否定确认信息NAK请求重传，发送端接收到NAK信息后发送它所要求重传的协议数据单元PDU，直到包括MPDU在内的全部协议数据单元PDU都被成功接收为止。

步骤6)，接收端正确接收到所有数据包后，向发送端发送传输完成标识FINPDU，证明文件传输成功，发送端接收到FIN后返回一个传输完成确认信息ACK FIN给接收端，同时关闭链路，释放缓存数据，接收方收到ACK FIN后关闭链路，文件传输结束。

3.根据权利要求2所述的基于中继选择的深空文件传输方法，其特征在于：在数据传输过程中，步骤1)的文件分割主要包括以下步骤：

步骤1.1)，首先确定数据分组的最大长度L_max和最小长度L_min；

步骤1.2)，根据公式求得数据包个数的取值范围，S_file表示待传输文件的字节数；

步骤1.3)，优先选择k为满足条件的最大整数，则数据包的长度当S_file＜k*L时，在最后一个数据分组中添加冗余数据，使S_file＝k*L；

步骤1.4)，从第一个数据起将k个数据包编号为1,2,3、、、k。

4.根据权利要求2所述基于中继的深空文件传输方法，其特征在于：步骤3)所述中继传输的跳数问题处理如下：构建三跳中继下行链路，即第一跳为深空探测器-中继卫星，第二跳为中继卫星-中继卫星，第三跳为中继卫星-地面站。

5.根据权利要求4所述的基于中继选择的深空文件传输方法，其特征在于：所述三跳中继下行链路的中继卫星稳定或亚稳定地保持在拉格朗日点附近。

6.根据权利要求4所述的基于中继选择的深空文件传输方法，其特征在于：所述步骤3)中下一跳节点的选取规则是选择信道增益最大的链路对应的节点作为下一跳。

7.根据权利要求2所述的基于中继选择的深空文件传输方法，其特征在于：步骤5)所述重传过程如下：接收端收到EOF信息后对它接收到的协议数据单元PDU信息进行统计，检查出有数据包丢失时，接收端利用端到端路径向发送端发送否定确认信息NAK请求重传，同时启动NAK计时器。发送端接收到NAK信息后发送它所要求重传的PDU；在接收端，当NAK计时器满后再次对它所接收到的协议数据单元PDU信息进行统计，如果仍有丢失的协议数据单元PDU，再次触发新的NAK，并启动NAK计时器。如此反复，直到包括MPDU在内的全部PDU都被成功接收为止。