[发明专利]北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及北斗卫星导航技术，尤其涉及北斗卫星导航系统的增强型转发引擎及其实现方法。

背景技术

北斗卫星导航系统，又简称北斗系统(BeiDouNavigation Satellite System，BDS)具有卫星无线电导航(Radio Navigation Satellite System，RNSS)和卫星无线电测定(Radio Determination Satellite Service，RDSS)两种业务。

其中：所述RNSS，是由用户接收卫星无线电导航信号，自主完成至少到4颗卫星的距离测量，进行用户位置、速度及航行参数计算。所述RDSS，是用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成，必须由外部系统通过用户的应答来完成。其特点是通过用户应答，在完成定位的同时，完成了向外部系统的用户位置报告，还可实现定位与通信的集成，实现在同一系统中的NAVCOMM集成。

所谓RNSS与RDSS集成，是在卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成RNSS和RDSS两种业务。系统既可为用户提供连续定位，测速能力，又可进行无信息传输的高安全级别的位置报告。其导航与通信的集成可以互相嵌入，互为增强。

现有的北斗卫星导航定位系统，主要有快速定位、短报文通信和精密授时三大功能。其中短报文通信功能允许用户与用户、用户与地面控制中心之间进行双向数据传输。短报文通信是我国北斗卫星区别于其他导航定位系统的最大特色，成功解决了无移动通信信号覆盖、或通讯设施遭毁、偏远地区进行数据通信的难题。

但是，受北斗系统信道资源制约，北斗通信终端服务频度和报文容量有明确的限制规定。同时，受环境及设备状态等影响，通信过程也存在数据丢包现象，在很大程度上影响了应用效果。尤其是在实际应用场景中，传输的数据量往往较大，单次北斗短报文通信无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置及其实现方法，以解决路由环路的检测和消除问题，实现全可靠传输的应用，从而提高通信系统的可靠性和响应能力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置，包括分组管理模块、拓扑缓存模块、子图构造器和网络编码模块；其中，

所述分组管理模块，用于收集分组信息；

所述拓扑缓存模块，包括北斗卫星导航系统所述北斗用户IC基础信息及其状态；

所述子图构造器，用于对子记录进行迭代并计算子图信息，实现传输级的可靠性机制；

网络编码模块，用于根据子图标识码ID和传输类型建立分包传输数据流。

其中，所述的分组信息，包括组标识码ID、源节点、目的节点以及应用类型的内容。

所述拓扑缓存模块的状态包括在线或空闲。

所述子图构造器中包括若干子图。

一种包括所述北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置的北斗通信终端。

一种包括所述北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置的北斗运营服务中心。

一种北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置的实现方法，包括：

A、利用发送节点将接收来自应用层的数据包以代为单位分组，然后生成网络编码包，并通过本地虚拟子网节点的方式发出；

B、判断目标节点在预设时间内接收的某分代的数据编码包的数量是否少于某一阈值；如果是，则产生一个反馈请求，发送节点则会发送一个所述分代数据包的随机线性组合来响应，然后执行步骤C或D；

C、对音频、视频应用，采用半可靠转发算法进行转发；

D、对文件传输应用，则采用全可靠算法进行转发。

其中：所述的反馈请求具体为写入该发送节点的零空间信息的一个随机向量。

步骤D所述采用全可靠转发算法进行转发，具体为：源节点向网络编码数据包注入文件开头和结尾的标记，目的节点检测到分代丢失时，向源节点发送修复请求。

本发明所提供的北斗卫星导航系统的增强型转发引擎装置及其实现方法，具有以下优点：

1)本发明的增强型转发引擎装置利用RDSS+转发引擎，基于网络编码、构造子图转发应用层数据，即：以分代为单位划分应用层数据包，对同一分代内的数据包进行随机线性编码，子集节点可将其再次组合，目的节点收到足够数量的编码包时即可解码得到应用层数据；为每个应用层会话调度系统池内用户IC信息资源，选择子集节点完成该会话的编码数据包转发；解决了路由环路的检测和消除问题，从而实现可靠传输。