[发明专利]一种基于喷泉码的深空多文件传输方法

权利要求书

1.一种基于喷泉码的深空多文件传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、在发送端，发送方将待发送的文件进行分割，分割形成k个原始数据包，每个数据包大小为L字节；

102、发送方实时接收信道状态信息，并根据接收到的最新信道状态信息和数据包个数，确定编码包个数K，确定编码包个数K的具体步骤如下：

步骤2.1)，根据公式P＝(1-λ)P₁+λP₂确定链路此时的丢包率，其中，P₁为最近一次的丢包率，P₂为上次反馈的丢包率,λ为可调节参数，取值范围是[0，1]；

步骤2.2)，根据公式计算出需要的编码冗余，其中ε′为在系统允许的喷泉码译码失败概率下，接收端译码所需要达到的编码冗余度值；

步骤2.3)，根据公式K＝k*(1+ε)计算出所需要的编码包数量；

当收到接收方反馈的信道丢包率后，在接下来的文件发送或重传过程中可以直接使用最新的丢包率，不必经过步骤2.1)的计算过程；

对数据包进行喷泉编码，然后加上帧头信息，形成喷泉编码数据包，跳转至步骤103；如果收到反馈信息，则更新当前的信道丢包率；如果需要重传丢失的数据，则根据需要重传的数据包个数确定重传策略；

103、发送方形成喷泉编码数据包后通过深空信道发送至接收方，每个文件发送结束后发送文件结束标志EOF，跳转至步骤104，如果发送方还有文件需要传输，则转到步骤101；

104、接收方接收到文件结束标志EOF后，反馈确认信息ACK EOF给发送方，然后接收方对收到的喷泉编码数据包进行统计，计算丢包率，之后使用联合译码算法对收到的喷泉编码数据包进行译码，统计丢失的数据包；

105、如果步骤104中对收到的喷泉编码数据包译码成功，则反馈成功接收确认信息以及信道丢包率给发送方；如果译码失败，则反馈丢失的数据包信息以及信道丢包率给发送方并开启定时器，当定时器到时后，再次对文件进行译码并统计，如果还有丢包，则重复步骤105，直至文件成功接收；

106、如果所有文件均成功发送，则传输过程结束。

2.根据权利要求1所述的基于喷泉码的深空多文件传输方法，其特征在于：步骤101中对待发送的文件进行文件分割主要包括以下步骤：

步骤1.1)，首先确定待发送的文件数据分组中的最大长度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)，选择满足步骤1.2)中取值范围的最大整数并赋值给k，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)，从第一个数据包起将k个数据包编号为1,2,3…k，完成文件分割。

3.根据权利要求1所述的基于喷泉码的深空多文件传输方法，其特征在于：步骤102中，当有重传数据时，采用如下方法确定重传策略：

步骤2.1)，当重传数据包的个数N小于200时，将每个数据包传输M次，同时确保每个数据包丢失的概率小于10^-3，利用公式求得每个数据包需要重传的次数；

步骤2.1)，当重传数据包的个数N大于2000时，采用喷泉码编码保护，设置喷泉码译码失败概率为10^-5，并依此算出所需重传的编码包数；

步骤2.3)，其余情况，按照如下方法编码发送需要重发的数据包：

步骤2.3.1)，首先发送需要重传的数据包；

步骤2.3.2)，采用喷泉码编码，根据度分布函数选择度数，并按顺序依次循环选择数据包，当每个数据包均被选择3次后，停止编码并发送至接收方。

4.根据权利要求1所述的基于喷泉码的深空多文件传输方法，其特征在于：步骤102中的喷泉数据包包括源ID、目的ID、d个原始数据包序号、度数、文件序号及编码包。