適用于衛(wèi)星通信的虛擬ARQ機(jī)制

劉　剛，竇志斌，國(guó)曉博（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，石家莊050081）

適用于衛(wèi)星通信的虛擬ARQ機(jī)制

劉剛，竇志斌，國(guó)曉博
（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，石家莊050081）

隨著載人航天技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的航天任務(wù)需要利用衛(wèi)星通信進(jìn)行信息傳輸。已有的研究成果大都采用了ARQ機(jī)制來(lái)降低衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)丟失率。然而由于衛(wèi)星信道還具有長(zhǎng)時(shí)延的特點(diǎn)，因此ARQ所采用的反饋機(jī)制會(huì)大幅增加衛(wèi)星信道的傳輸時(shí)延。為了克服衛(wèi)星信道中反饋機(jī)制帶來(lái)的大時(shí)延問(wèn)題，提出了一種虛擬ARQ（Virtual ARQ，VARQ）機(jī)制。在VARQ中，發(fā)送端并不依靠接收端的反饋信息來(lái)進(jìn)行分組重發(fā)，而只根據(jù)當(dāng)時(shí)估計(jì)的丟包概率來(lái)決定傳輸策略，從而可以大幅降低衛(wèi)星信道的傳輸時(shí)延。隨后，還對(duì)VARQ所具有的一些時(shí)延性質(zhì)進(jìn)行了理論證明。仿真結(jié)果顯示，相對(duì)于選擇性重傳ARQ機(jī)制，VARQ機(jī)制能夠降低大約25.69%的時(shí)延。

衛(wèi)星通信；長(zhǎng)時(shí)延；ARQ；VARQ

1　引言

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的高速發(fā)展，有越來(lái)越多的應(yīng)用服務(wù)開(kāi)始利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸。尤其是在載人航天領(lǐng)域，有很多信息都經(jīng)過(guò)中繼衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)地面端和航天器之間的交互。因此，衛(wèi)星通信中的業(yè)務(wù)傳輸性能及服務(wù)質(zhì)量成為近年國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注的問(wèn)題。

衛(wèi)星通信信道所處的環(huán)境非常復(fù)雜，其特性并不理想，是一種變參信道。接收端不僅會(huì)受到地理環(huán)境引起的衰落和陰影以及移動(dòng)引起的多普勒頻移的影響，而且還會(huì)受到開(kāi)放式信道結(jié)構(gòu)帶來(lái)的各種干擾和噪聲的影響。這些衰落和干擾嚴(yán)重影響到衛(wèi)星信道的通信質(zhì)量，因此，為了降低衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)丟失率，提高衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)傳輸可靠性，可借鑒地面差錯(cuò)控制技術(shù)，尤其是自動(dòng)重傳請(qǐng)求（Automatic Repeat reQuest，ARQ）技術(shù)。

ARQ主要有停止等待、后退N步和選擇性重傳3種重傳方式。在停止等待式通信模式下，發(fā)送端每發(fā)送一個(gè)分組就停下來(lái)等待從接收端反饋的應(yīng)答信號(hào)，若反饋否定應(yīng)答信號(hào)NACK，就重發(fā)該分組；若反饋肯定應(yīng)答信號(hào)ACK，就接著發(fā)送下一個(gè)分組。在后退N步式通信模式下，發(fā)送端連續(xù)發(fā)送分組，當(dāng)接收端反饋一個(gè)分組的NACK后，接收端會(huì)重發(fā)該分組及該分組以后的所有分組。在選擇性重傳式通信模式下，接收端也會(huì)連續(xù)發(fā)送分組，但是只重發(fā)接收端反饋的NACK的分組。因此，可以明顯看出，在具有長(zhǎng)時(shí)延特性的衛(wèi)星信道環(huán)境下，選擇性重傳的發(fā)送效率明顯優(yōu)于停止等待和后退N步模式［1］。

然而由于衛(wèi)星信道具有傳播時(shí)延長(zhǎng)、鏈路傳輸易出錯(cuò)等不同于地面無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。而這些衛(wèi)星信道獨(dú)有的特點(diǎn)致使很多在地面設(shè)計(jì)的協(xié)議用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)效率很低［2］。當(dāng)前已有一些工作對(duì)于空間信道［3］環(huán)境和深空環(huán)境［4］使用各種模式的ARQ時(shí)的鏈路性能進(jìn)行了深入分析。此外，也有研究［1，5］在借鑒地面ARQ傳輸機(jī)制的思想上，針對(duì)衛(wèi)星環(huán)境對(duì)ARQ機(jī)制進(jìn)行了適應(yīng)性改進(jìn)。但是，這些工作都利用了ARQ的反饋機(jī)制，而在長(zhǎng)時(shí)延的衛(wèi)星信道環(huán)境下，這些反饋信息會(huì)大幅度增大信息的傳輸時(shí)延。有很多應(yīng)用對(duì)時(shí)延敏感，尤其是在經(jīng)過(guò)衛(wèi)星中繼的航天器操作指令等數(shù)據(jù)量較少、較緊急的信息傳輸上，因此，需設(shè)計(jì)有效的傳輸機(jī)制來(lái)盡量減少衛(wèi)星信道的時(shí)延。

為了克服衛(wèi)星信道中反饋機(jī)制帶來(lái)的大時(shí)延問(wèn)題，本文提出了一種虛擬ARQ（Virtual ARQ，VARQ）技術(shù)。在VARQ中，發(fā)送端只根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻估計(jì)的丟包概率來(lái)決定傳輸策略，并不依靠接收端的反饋信息來(lái)進(jìn)行分組重發(fā)，因此可以大幅降低衛(wèi)星信道的傳輸時(shí)延。

本文先對(duì)N通道停止等待式ARQ重傳機(jī)制進(jìn)行了介紹；然后給出了系統(tǒng)模型，并在借鑒N通道停止等待式ARQ機(jī)制的思想上，提出了適用于衛(wèi)星通信的VARQ機(jī)制，VARQ不需要接收端的反饋信息，而是根據(jù)發(fā)送端估計(jì)的分組單次傳輸丟失概率來(lái)決定傳輸策略；隨后，在理論上分析了VARQ具有的一些性質(zhì)，并對(duì)VARQ進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

2　 N通道停止等待式ARQ機(jī)制

在停止等待式ARQ模式下，當(dāng)折返時(shí)間RTT遠(yuǎn)大于發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包所需時(shí)間的時(shí)候，就會(huì)使信道處于閑置狀態(tài)的時(shí)間遠(yuǎn)大于處于工作狀態(tài)的時(shí)間，從而導(dǎo)致信道的傳輸效率非常低下。為了解決這個(gè)問(wèn)題，地面3GPP LTE系統(tǒng)［6］［7］采用了N個(gè)通道并行的、各自運(yùn)行一套停止等待式ARQ協(xié)議共用一個(gè)物理信道的方式，稱為N通道停止等待式ARQ，從而當(dāng)一個(gè)ARQ通道在等待反饋信息時(shí)，會(huì)有另一個(gè)ARQ通道在共有物理信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，于是就能夠使信道一直保持工作狀態(tài)，因此最終能夠很好地克服停止等待式ARQ機(jī)制效率低下的問(wèn)題。N通道停止等待式ARQ工作機(jī)制如圖1所示：

圖1　 N通道停止等待式ARQ機(jī)制Fig.1 N processes stop and wait ARQ mechanism

對(duì)于N通道停止等待式ARQ機(jī)制，當(dāng)通道0停下來(lái)等待確認(rèn)信息期間，通道1、通道2、通道3……會(huì)不斷地向信道上發(fā)送分組數(shù)據(jù)包，直到通道0收到確認(rèn)信息之后，通道0就可以接著發(fā)送后面的分組數(shù)據(jù)包。N通道停止等待式ARQ機(jī)制就將以這種方式周而復(fù)始的運(yùn)行下去，各個(gè)通道之間沒(méi)有任何共享的信息，互不干擾，但共享物理信道卻一直保持功能狀態(tài)，于是很好地克服了停止等待式ARQ機(jī)制傳輸效率低的問(wèn)題，最終能夠達(dá)到接近選擇性重傳ARQ機(jī)制的性能。

對(duì)于N通道停止等待式ARQ機(jī)制，一個(gè)ARQ通道在傳輸一個(gè)分組后，需等待RTT的時(shí)間才能進(jìn)行下一次傳輸。在這段時(shí)間內(nèi)，需要發(fā)起其他的并行ARQ通道來(lái)傳輸分組，以充分利用資源。ARQ的通道數(shù)量N的大小與傳輸時(shí)延和設(shè)備的處理時(shí)延直接相關(guān)。RTT越大，需要并行的ARQ通道越多。

3　虛擬ARQ重傳機(jī)制

在衛(wèi)星信通信環(huán)境中，由于兩個(gè)終端之間物理距離較遠(yuǎn)，無(wú)論是使用何種ARQ機(jī)制（停止等待、回退N、選擇性重傳、N通道停止等待），都需要等待接收端的反饋信息，從而導(dǎo)致了信息的過(guò)大傳輸時(shí)延。為了降低傳輸時(shí)延，本文提出接收端在不依據(jù)反饋信息的情況下，而只根據(jù)當(dāng)時(shí)估計(jì)的鏈路丟包率信息，來(lái)決定分組數(shù)據(jù)的傳輸策略，從而可以極大地降低衛(wèi)星信道的傳輸時(shí)延。

3.1系統(tǒng)模型

本文考慮的網(wǎng)絡(luò)模型如圖2所示。發(fā)送端通過(guò)透明轉(zhuǎn)發(fā)的中繼衛(wèi)星將信息傳輸給接收端。其中發(fā)送端可以是地面衛(wèi)星終端、地面移動(dòng)終端，接收端可以是地面衛(wèi)星終端、地面移動(dòng)終端、航天設(shè)備。稱由發(fā)送端發(fā)送分組信息到接收端方向的鏈路為前向鏈路，由接收端發(fā)送分組信息到發(fā)送方的鏈路為反向鏈路。本文只考慮前向鏈路的情況，但由于反向鏈路在傳輸方式上和前向鏈路完全一致，因此本文的研究成果同樣適用于反向鏈路。

圖2　網(wǎng)絡(luò)模型Fig.2 Network model

為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)處理，可以調(diào)整分組數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度大小，以達(dá)到每1 ms發(fā)送一個(gè)分組數(shù)據(jù)包。假設(shè)有NG個(gè)分組數(shù)據(jù)包需要發(fā)送，可以用符號(hào)gi表示第i個(gè)分組數(shù)據(jù)包，其中1≤i≤NG。同時(shí)假設(shè)衛(wèi)星信道是一個(gè)慢衰落信道，因此對(duì)于每一個(gè)分組數(shù)據(jù)包，可以假設(shè)根據(jù)歷史分組數(shù)據(jù)包信息估計(jì)的單次發(fā)送丟包率即為當(dāng)前數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)包單次發(fā)送丟失的概率；該單次發(fā)送丟包率會(huì)每隔一段時(shí)間進(jìn)行更新。已有很多工作［8］［9］對(duì)實(shí)時(shí)丟包率信息進(jìn)行了估計(jì)，但本文只集中于根據(jù)丟包率信息來(lái)決定傳輸策略，而對(duì)實(shí)時(shí)丟包率的估計(jì)內(nèi)容則超出了本文的研究界限。假設(shè)分組gi發(fā)送的次數(shù)為Mi，可以用符號(hào)pi，j表示分組gi在第j次發(fā)送時(shí)的單次發(fā)送丟失率，其中1≤j≤Mi。

VARQ機(jī)制是一種根據(jù)N停止等待式ARQ機(jī)制改進(jìn)的適用于衛(wèi)星通信等長(zhǎng)時(shí)延環(huán)境下的差錯(cuò)控制機(jī)制，它并不利用反饋信息，而只是根據(jù)歷史估計(jì)的丟包率信息來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前分組的發(fā)送失敗概率，并決定是重傳上一個(gè)分組還是接著傳輸下一個(gè)分組。假設(shè)VARQ共有N個(gè)通道，則每個(gè)通道在發(fā)送完一個(gè)分組數(shù)據(jù)后，至少在N ms之后才會(huì)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)或者重傳上一次發(fā)送的分組，如圖3所示。因此本論文的目標(biāo)就是確定每一個(gè)通道在被調(diào)度發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，是傳輸下一個(gè)分組數(shù)據(jù)還是重傳上一次發(fā)送的分組。

圖3　 VARQ機(jī)制圖示Fig.3 Diagram of VARQ mechanism

3.2 VARQ詳述

為了適應(yīng)衛(wèi)星信道的長(zhǎng)時(shí)延特性，采用N通道停止等待式ARQ機(jī)制。同時(shí)，考慮到協(xié)議實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，N的數(shù)值不宜過(guò)大。為了減少衛(wèi)星信道的傳輸時(shí)延，VARQ取消了反饋確認(rèn)機(jī)制，而是根據(jù)歷史的丟包概率來(lái)決定每個(gè)分組數(shù)據(jù)包的發(fā)送方式。

VARQ依次輪詢調(diào)度每個(gè)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸。每個(gè)通道起始都依次傳輸最先未被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。

假設(shè)應(yīng)用業(yè)務(wù)需求（可容忍）的最大丟包率為Pmax，則某個(gè)通道在被調(diào)度傳輸分組數(shù)據(jù)包時(shí)，首先要確定是重傳上一個(gè)分組數(shù)據(jù)包，還是傳輸下一個(gè)分組數(shù)據(jù)包。假設(shè)上一個(gè)分組數(shù)據(jù)包為gi，且gi已被發(fā)送過(guò)mi次，則該分組數(shù)據(jù)包未被成功接收到的概率如式（1）：

若當(dāng)前分組數(shù)據(jù)包的丟失概率Pi，mi大于可容忍的最大丟包率Pmax，并且已傳輸次數(shù)還未達(dá)到最大傳輸次數(shù)，則需要重發(fā)分組gi，并更新相關(guān)信息；否則表明該數(shù)據(jù)包的丟失概率已滿足需求或者達(dá)到了最大傳輸次數(shù)，此時(shí)就要標(biāo)記該分組為已傳輸完畢，并在隨后發(fā)送下一個(gè)未被傳輸?shù)姆纸M。即式（2）：

其中M為每個(gè)數(shù)據(jù)包的最大傳輸次數(shù)。

若所有分組都已傳輸完畢，則傳輸過(guò)程結(jié)束。

ARQ機(jī)制詳述如圖4所示。其中T表示所有數(shù)據(jù)包的最多發(fā)送時(shí)間。

圖4　 VARQ機(jī)制Fig.4 VARQ mechanism

4　 VARQ性能分析

本節(jié)對(duì)VARQ機(jī)制具有的一些優(yōu)良性質(zhì)（定理1和定理2）進(jìn)行了介紹，證明如下：

定理1：對(duì)于一個(gè)分組，VARQ機(jī)制或者滿足應(yīng)用業(yè)務(wù)的丟包率需求，或者達(dá)到最大傳輸次數(shù)。

證明：假設(shè)存在一個(gè)分組數(shù)據(jù)包gi，其傳輸次數(shù)Mi＜M且其丟失概率Pi，Mi＞Pmax。那么當(dāng)傳輸gi的通道在傳輸完畢gi時(shí)的下一次被調(diào)度傳輸分組數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)判斷是重傳分組數(shù)據(jù)包gi還是傳輸下一個(gè)分組數(shù)據(jù)包，由于此時(shí)有Pi，Mi＞Pmax且Mi＜M，根據(jù)VARQ機(jī)制描述和公式（2）可知，該通道會(huì)重傳分組gi，矛盾。故本定理成立。證畢。

定理2：VARQ的傳輸時(shí)延不會(huì)大于ARQ的傳輸時(shí)延。

證明：假設(shè)每個(gè)分組數(shù)據(jù)包gi的最大傳輸次數(shù)為M，即最大重傳次數(shù)為M-1；用符號(hào)si表示衛(wèi)星信道傳輸分組gi成功所需次數(shù)。則一個(gè)分組數(shù)據(jù)包在第k次傳輸成功的概率如式（3）：

而達(dá)到最大傳輸次數(shù)M的概率如式（4）：

假設(shè)從發(fā)送端到接收端的單向時(shí)延為d，從接收端到發(fā)送端的單向反饋信息傳輸時(shí)延也為d，則選擇性重傳ARQ（SRARQ）的期望時(shí)延如式（5）：

很容易看出當(dāng)N≤d時(shí)，VARQ的時(shí)延不大于選擇性重傳ARQ。而由三種標(biāo)準(zhǔn)ARQ的特性可知，選擇性ARQ的時(shí)延也不大于回退N步ARQ和停等式ARQ（包含N停止等待ARQ）。因此VARQ的傳輸時(shí)延不會(huì)大于ARQ的傳輸時(shí)延。證畢。

VARQ相對(duì)于其他ARQ而言，由于其不需要反饋信息，因此當(dāng)發(fā)送完一個(gè)分組后，就可以清除該分組，而其他ARQ需要等待確認(rèn)信息才能刪除分組信息；此外VARQ的時(shí)延也不小于ARQ的時(shí)延，從而VARQ需要的緩沖區(qū)更小，因此可以節(jié)省緩沖區(qū)容量。同時(shí)VARQ也不需要占用反向鏈路發(fā)送確認(rèn)信息，從而能夠節(jié)省反向鏈路的帶寬。但是VARQ的缺點(diǎn)是在正向鏈路上會(huì)減少系統(tǒng)的吞吐量。

5　仿真分析

為驗(yàn)證本文提出的VARQ機(jī)制的性能，對(duì)衛(wèi)星鏈路進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)。仿真場(chǎng)景為一個(gè)發(fā)送端連續(xù)發(fā)送一百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包給一個(gè)接收端。假設(shè)每個(gè)時(shí)刻的單次發(fā)送丟包率在［0.1，0.2］內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。同時(shí)借鑒地面ARQ技術(shù)，設(shè)置每個(gè)包的最大傳輸次數(shù)為4次，即最大重傳次數(shù)為3次。由于地面3GPP LTE中，F(xiàn)DD模式下的MAC層中的HARQ通道數(shù)為8，因此本仿真同樣設(shè)置VARQ的通道數(shù)量為8。在C++仿真環(huán)境下對(duì)該仿真場(chǎng)景進(jìn)行了仿真，并在仿真中將VARQ與SRARQ的性能進(jìn)行了比較。

首先考慮1，000，000個(gè)包的平均延遲隨RTT的變化情況，其中RTT從140 ms變化到990 ms（仿真結(jié)果如圖4所示）。從圖5可以看出，不論是VARQ還是SRARQ機(jī)制，其平均時(shí)延都隨RTT的增大而增大，同時(shí)還可以看出VARQ相對(duì)于SRARQ可以降低約25.69%的時(shí)延。

圖5　平均時(shí)延隨RTT變化關(guān)系Fig.5 Average delay vs.RTT

其次考慮不同正確接收分組數(shù)據(jù)包的次數(shù)對(duì)時(shí)延的影響。表1給出了單向時(shí)延設(shè)置為270 ms，即RTT為540 ms時(shí)在不同傳輸次數(shù)正確接收到分組數(shù)據(jù)包的情況。從表2可以看出，隨著正確接收到數(shù)據(jù)包的傳輸次數(shù)的增加，SRARQ相對(duì)于ARQ會(huì)極具地增大時(shí)延。當(dāng)在第4次才成功接收到數(shù)據(jù)包時(shí)（或者達(dá)到最大傳輸次數(shù)），VARQ相對(duì)于SRARQ能降低約84.44%的時(shí)延。

表1　 RTT為540m s時(shí)的VARQ機(jī)制性能情況Table 1 VARQ mechanism performance when RTT is540ms

6　結(jié)論

1）提出了VARQ機(jī)制來(lái)克服衛(wèi)星信道中反饋機(jī)制帶來(lái)的大時(shí)延問(wèn)題；

2）對(duì)于一個(gè)分組，VARQ機(jī)制或者滿足應(yīng)用業(yè)務(wù)的丟包率需求，或者達(dá)到最大傳輸次數(shù)；并且VARQ的傳輸時(shí)延不會(huì)大于ARQ的傳輸時(shí)延；

3）仿真結(jié)果顯示VARQ相對(duì)于SRARQ可以降低約25.69%的時(shí)延。

［1］顧明，張軍.適用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的TCP跨層改進(jìn)機(jī)制［J］.電子與信息學(xué)報(bào)，2008，30（8）：1815-1819. Gu Ming，Zhang Jun.A cross-layer mechanism to improve TCP performance in satellite networks［J］.Journal of Electronics&Information Technology，2008，30（8）：1815-1819.（in Chinese）

［2］Akyildiz I F.Research issues for transport protocols in satellite IP networks［J］.IEEE Personal Communications，2001，8（3）：44-48.

［3］Cheung K M，Lau CW，Lee C.Link analysis for space communication links using ARQ protocol［C］//Aerospace Conference，2014 IEEE.IEEE，2014：1-8.

［4］Pollara F，Ekroot L.Analysis of automatic repeat request methods for deep-space downlinks［J］.The Telecommunications and Data Acquisition Progress Report42-122，1995：66-83.

［5］程磊，童新海，吳久銀，等.一種衛(wèi)星移動(dòng)通信中的L/P跨層設(shè)計(jì)［J］.電子技術(shù)應(yīng)用，2013，39（8）：98-101. Cheng Lei，Tong Xinhai，Wu Jiuyin，etal.A L/P cross-layer design for satellitemobile communications［J］.Application of Electronic Technique，2013，39（8）：98-101.（in Chinese）

［6］Evolved Universal Terrestrial Radio Access（E-UTRA）［R］. 3GPP TS 36.213，Physical layer procedures（Release 8），V8.7.0，2009.

［7］王玲，朱光喜，吳偉民，等.LTE系統(tǒng)跨層HARQ重傳技術(shù)研究［J］.小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2010，31（11）：2222-2226. Wang Ling，Zhu Guangxi，Wu Weimin，et al.Research on the cross layer HARQ retransmission technology in LTE System［J］.Journa l of Chinese Computer Systems，2010，31（11）：2222-2226.（in Chinese）

［8］秦博，胡廣岷，張志勇.基于鏈路丟包率估計(jì)的定向擴(kuò)散路由協(xié)議［J］.微計(jì)算機(jī)信息，2010，26（11-3）：85-86. Qin Bo，Hu Guangmin，Zhang Zhiyong.Estimated link loss rate based directed diffusion routing protocol［J］.Microcomputer Information，2010，26（11-3）：85-86.（in Chinese）

［9］周偉，陳凱云，費(fèi)高雷，等.基于時(shí)空相關(guān)性的非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)鏈路丟包率估計(jì)［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2013，30（2）：557-561. Zhou Wei，Chen Kaiyun，F(xiàn)ei Gaolei，et al.Estimation of non-stationary network internal loss based on temporal and spatial correlation［J］.Application Research of Computers，2013，30（2）：557-561.（in Chinese）

The Virtual ARQ M echanism for Satellite Communications

LIU Gang，DOU Zhibin，GUO Xiaobo
（The54thResearch Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Shijiazhuang 050081，China）

With the development ofmanned space technology，more and more space flightmissions require information transmission via satellite communication.The existing research resultsmainly use ARQmechanism to decrease the data loss probability of satellite channel.However，the acknowledgmentmechanism of ARQ will highly increase the transmission delay of satellite channel.Therefore，a Virtual ARQ（VARQ）mechanism was proposed in this paper to decrease the transmission delay of satellite channel due to acknowledgmentmechanism.In VARQ，the sender does not use the acknowledgmentmessages，and only use the estimated packet loss probability to decide the transmission policy.VARQ can highly decrease the transmission delay of satellite channel.In additon，the theoretical analysis of VARQ was also given.The simulation results showed that the VARQmechanism could decrease the transmission delay by about25.69%as compared with the selective repeat ARQ.

satellite communication；long delay；ARQ；VARQ

V423.4+5；TN927

A

1674-5825（2015）02-0130-05

2014-07-28；

2015-02-04

國(guó)家863計(jì)劃（2012AA01A505）

劉剛（1986-），男，博士，工程師，研究方向?yàn)樾l(wèi)星通信。E-mail：369056695@qq.com