[發(fā)明專利]一種可選安全等級的可靠文件傳輸協(xié)議

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410060462.2
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103856304A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉姝;周啟平;陳星宇;崔小磊;劉大鵬
• 申請（專利權）人: 北京神舟航天軟件技術有限公司
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18;H04L29/08
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

技術領域

本發(fā)明屬于軟件傳輸協(xié)議領域，具體地說，涉及一種可選安全等級的可靠文件傳輸協(xié)議。

背景技術

為了滿足深空通信網(wǎng)絡對可靠文件傳輸?shù)囊螅珻CSDS提出了CFDP（CCSDS?File?Delivery?Protocol）協(xié)議，以提高在大傳輸距離，高鏈路延遲的深空網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

CFDP為用戶提供可選擇的可靠和不可靠傳輸，其中不可靠傳輸即無確認模式，很難保證文件傳輸?shù)耐暾院驼_性，由于無確認模式實現(xiàn)起來比較簡單，對設備需求不高，因此一些對Qos要求不高的傳輸任務可以使用這種模式。可靠傳輸采用否定應答機制，提供可靠性保證的同時，降低了協(xié)議控制指令的交互，進而降低了文件傳輸過程中信令的開銷，針對容延容斷網(wǎng)絡大通信時延的特點，CFDP還采用了延遲回復應答機制來進一步降低文件傳輸過程中的控制信令等待時間，在保證文件傳輸?shù)目煽啃郧疤嵯拢档土巳菅尤輸嗑W(wǎng)絡中數(shù)據(jù)文件的傳輸時間。

由于CFDP協(xié)議的可靠傳輸是基于請求重傳機制來進行差錯控制的，這就導致當通信信道誤碼率很高時CFDP需要經(jīng)過多輪發(fā)送接收才能完成文件傳輸，而每一次請求、重傳，發(fā)送端都需要等待至少一個RTT，由于通信鏈路長延遲的存在，其協(xié)議傳輸性能仍然很低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服上述缺陷，提供一種可選安全等級的可靠文件傳輸協(xié)議，在CFDP協(xié)議基礎上，提出了可選安全等級的可靠文件傳輸協(xié)議，根據(jù)業(yè)務需求為用戶提供可選擇的可靠和不可靠傳輸，最大的保證信息的可靠性。

為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種可選安全等級的可靠文件傳輸協(xié)議，其特征在于：在CFDP協(xié)議基礎上，實現(xiàn)可選安全等級的可靠文件傳輸協(xié)議，同時為用戶提供可選擇的可靠和不可靠傳輸，最大的保證信息的可靠性；

模式一：針對Qos要求不高，且只能進行單向通信的傳輸任務使用不可靠傳輸，即無確認模式；

模式二：針對長延遲、高誤碼率的極限傳輸任務，或要求Qos但又只能進行單向通信的傳輸任務，采用噴泉碼模式；

模式三：針對能進行雙向通信的傳輸任務，采用立即否定確認模式。

作為一種改進，所述模式二中：FTP文件傳輸協(xié)議在編碼時簡單的把文件分成若干個數(shù)據(jù)包，采用請求重傳機制確保所有數(shù)據(jù)包均被接收方準確的接收；噴泉碼的編碼過程是對文件的隨機編碼過程，對有限的文件數(shù)據(jù)信息可以獲得幾乎任意數(shù)量的編碼序列，而不考慮信道刪除概率，當接收端接收到足夠多的正確數(shù)據(jù)包就可以成功譯碼并恢復源文件，因此基于度分布的數(shù)字噴泉碼的這種碼率無關性正好可以適應容延容斷網(wǎng)絡不斷變化的信道環(huán)境。

作為一種改進，所述噴泉碼編碼需要經(jīng)過三個步驟，即隨機度生成、編碼符號生成和編碼；噴泉碼解碼過程需要預先知道哪些原始數(shù)據(jù)編碼生成發(fā)送數(shù)據(jù)，因此噴泉碼解碼需要經(jīng)過三個步驟，即等待接收原始數(shù)據(jù)、根據(jù)原始數(shù)據(jù)解碼所有數(shù)據(jù)和解碼結束。

作為一種改進，所述噴泉碼模式應用于文件傳輸協(xié)議：

（1）、發(fā)送端首先構造發(fā)送metadata?PDU將文件路徑、大小等信息發(fā)送給接收端，同時開啟metadata定時器，定時器超時時間設置為一個RTT，當超時時間未到或發(fā)送端接收到ACK?META，發(fā)送端不斷的對文件數(shù)據(jù)進行噴泉碼編碼，并發(fā)送，當超時時間到達，且發(fā)送端未接收到來自接收端的ACK?META，發(fā)送端重傳metadata?PDU；

（2）、接收端接收到來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)，當metadata?PDU丟失，接收端無法初始化接收端文件傳輸單元，等待發(fā)送端metadata定時器超時重傳metadata?PDU；當接收到metadata?PDU，接收端根據(jù)metadata?PDU傳輸?shù)膮?shù)初始化接收端文件傳輸單元，并構造發(fā)送ACK?META；接收端文件傳輸單元初始化后，接收端對所接收的數(shù)據(jù)進行噴泉碼譯碼，直到文件所有數(shù)據(jù)全部正確接收，接收端構造發(fā)送finished?PDU，通知發(fā)送端文件傳輸結束，釋放本次文件傳輸發(fā)送端所占用資源，同時開啟finished定時器，定時器超時時間設置為一個RTT，當定時器超時時間到達且沒有接收到ACK?FIN，則重傳finished?PDU，當接收到ACK?FIN，發(fā)送端釋放本次文件傳輸所占用資源，本次文件傳輸結束；

（3）、當發(fā)送端接收到來自接收端的finished?PDU，停止編碼發(fā)送數(shù)據(jù)包，釋放本次文件傳輸所占資源，并構造發(fā)送ACK?FIN，本次文件傳輸結束。