[发明专利]一种基于快速否定应答的空间文件传输方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，特别涉及一种基于快速否定应答的空间文件传输方法。

背景技术

随着航天技术的快速发展，航天器(卫星)的处理能力不断增强，采用星上处理技术支持的各种空间应用越来越丰富，文件传输协议是支持各种空间业务的基础协议之一。由于空间网络存在长延时、高误码率、链路非对称等特点，地面互联网中广泛应用的TCP/FTP协议应用于空间网络中会出现发送窗口增长缓慢、误将丢包认为拥塞而减小发送窗口、大量确认回传包使反向链路拥塞等问题，难以直接应用于空间网络进行文件传输；CCSDS(ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems，空间数据系统咨询委员会)提出了CFDP(CCSDSFileDeliveryProtocol，CCSDS文件传输协议)，通过四种否定确认机制实现可靠传输。但在链路误码率较高，链路速率非对称情况下，CFDP协议存在信令误包率较高(未对信令进行保护)、反向链路开销较大等问题，性能仍有提升空间。因此，本发明提出一种基于快速否定应答的空间文件传输方法，具有低文件传输时间，高吞吐量的优点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于快速否定应答的空间文件传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)文件发送端与文件接收端通过请求/应答交互建立连接；

2)文件发送端与文件接收端连接就续后，文件发送端开始向文件接收端传输数据包，所传输的数据以EOF命令帧结尾；成功完成所有数据包传输后，文件接收端反馈FIN命令帧，标志文件传输成功；

3)文件发送端完成数据包传输后，若文件接收端校验有数据包未被正确接收，则文件接收端反馈补包请求NAK，并开启NAK计时器；若计时器到期仍未收到文件发送端重传的补包，则快速重传NAK以降低文件传输时间；

4)文件发送端收到FIN命令帧后反馈文件传输结束应答，标志一次文件传输过程结束。

所述EOF命令帧和FIN命令帧定长，EOF命令帧和FIN命令帧的传输利用链路适配的填充字节对信令进行纠错处理；具体为对EOF命令帧和FIN命令帧尾部填充来进行冗余编码。

所述补包请求NAK为定长包，采用了帧结构压缩技术减少开销；补包请求NAK用包编号而非偏移量指针来表示丢包，每个丢包占2字节；这种帧结构压缩方法将NAK的平均包长由8N_LP/N_NAK-S变为2N_L/N_NAK-S，其中，N_L/N_NAK-S为NAK的平均重传次数；P为重传包中平均连续错误段数与错误包数的比值，在链路误码率小于10^-4时，P>0.9。

所述NAK计时器包括NAK计时器timer₁和NAK计时器timer₂；NAK计时器timer₁用于快速重传NAK，NAK计时器timer₂用于触发下一次NAK的发送；具体为：

timer₁＝2×T_PROP+T_PDU+T_NAK

timer₂＝(N_L-1)T_PDU

其中，T_PROP表示传播延时；T_PDU表示数据包的发送延时；T_NAK表示补包请求NAK的发送延时；N_L为请求重传补包数。

本发明的有益效果是针对现有空间文件传输方法存在文件传输时间长、吞吐量低的问题，提出了一种基于快速否定应答的空间文件传输方法，文件传输过程中采用了命令纠错机制、NAK快速重传机制、NAK帧结构压缩机制，能够有效适应空间链路环境，提升文件传输的吞吐量，提高文件传输效率，具有低文件传输时间，高吞吐量的优点。

附图说明

图1为基于快速否定应答的空间文件传输方法流程图。

图2为文件传输过程中的帧结构示意图。

图3为节点A从节点B下载文件的流程图。

图4为节点A从节点B上传文件的流程图。

具体实施方式

本发明提出一种基于快速否定应答的空间文件传输方法，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。