[發明專利]一種服務于戰術級通信網的自適應估計傳輸方法

有效

• 申請號: 201710557342.7
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107395325B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 王拓;李廷震;魚江海
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/801;H04L25/02;H04L12/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華;于瀚文

本發明公開了一種服務于戰術級通信網的自適應估計傳輸方法，本發明通過不停的估測當前信道狀態來合理調整通信策略，以達到在可靠傳輸的原則下，實現最優的帶寬利用率。該方法在傳輸過程中以數據可通條件下帶寬最大的原則選擇通信設備，并根據所選設備決定可靠傳輸協議的各參數初值。隨后在傳輸過程中，不斷地監控傳輸過程中的數據包大小、信道延遲、丟包率等情況，并依據此估算出傳輸過程中的最佳數據包大小、并發滑動窗大小、數據包生命周期等參數。最終達到在保證不造成信道堵塞丟包的前提下，最大的利用有效信道帶寬的效果。

技術領域

本發明屬于戰術級通信傳輸技術領域，尤其涉及一種服務于戰術級通信網的自適應估計傳輸方法。

背景技術

在現代戰爭中，信息傳輸的重要性不言而喻。作為支撐整個作戰指揮的重要一環，戰術級通信傳輸系統必須保證作戰命令準確、可靠、迅速的傳遞到各個作戰單位。傳輸技術的發展和優化對整個國防事業有著重要的戰略意義。

信息戰已成為當今戰場中最具威脅力的手段之一，作戰通信網絡必然會遭到敵軍優先干擾和打擊，要避免作戰通信網絡不被切斷，戰術級通信網必須集成各種通信手段，如光纖、超短波、短波、衛星網絡等，以保持其高度的容錯性。然而各通信手段在信道帶寬、時延、丟包率等方面差異很大，通信雙方交互的事務具有突發性和非連續性，使得傳統的可靠傳輸協議無法適應這種通信狀況，導致通信效率極低。特別是在丟包率較高的傳輸信道中無法充分利用有效帶寬。在復雜的戰場情況下，需要一種新的可以適應于復雜多變信道的高效的可靠傳輸協議。

傳統的可靠傳輸策略一般適用于信道固有丟包率極低的通信信道。如互聯網中的TCP協議，對數據可靠傳輸和帶寬的利用率都有較高的追求，當信道優質時效率極佳，但是一旦面對固有丟包率比較大的信道，如短波、超短波等，往往因為丟包導致帶寬利用率陡峭下降，并且面對信道質量波動沒有很好的應對機制。而面對信道質量相對較差的信道，一般采用的可靠傳輸方法的傳輸效率都相對較低。

發明內容

本發明是為了提高戰術級通信網在復雜的通信環境和多種通信手段協同使用時的可靠傳輸效率。提出了一種多種通信手段自適應選擇，數據分包長度及生存周期自適應變化，傳輸速度自適應調節的可靠傳輸通信策略，大大提高了帶寬利用率。

為實現上述目的，本發明提供了一種服務于戰術級通信網的自適應估計傳輸方法，包括如下步驟：

步驟1，發送方將數據分組不斷的投遞到傳輸信道中并追蹤數據分組的傳輸情況，根據數據分組傳輸情況進一步調控數據分組的發送；接收方不斷從信道中提取數據分組，并向發送方發送確認分組；

步驟2，根據帶寬利用率和傳輸成功率計算帶寬有效利用率；

步驟3，采用加性增、乘性減的方式，不斷的增加發送窗口，提高帶寬利用率，并在此過程中實時計算信道固有丟包率和瞬時丟包率，根據丟包率決定是否進行傳輸窗口回退，減小數據分組重傳；

步驟4，計算數據包生命周期，獲取數據包生命周期最佳值；

步驟5，根據步驟3和步驟4中的計算結果實時計算并行滑動窗口大小和數據包超時重傳時間：

步驟6，重復步驟2到步驟5以跟蹤信道變化，調整傳輸策略。

步驟1中，采用確認分組和數據分組一一對應(1發1回)的方式，即單個確認分組只能表明具有該分組序號的數據分組已傳輸成功。數據分組、確認分組在傳輸信道中傳輸，傳輸信道具有最大帶寬B，信道固有丟包D1等參數。

步驟2中，傳輸策略及信道估計方法：從控制系統的調控目的來看，提高傳輸信道的帶寬利用率，就是要盡可能多的使用信道帶寬，提高帶寬的利用率。采用如下公式計算帶寬利用率δ_lyl：

其中，A表示平均已用帶寬，F表示總可用帶寬。