專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，涉及網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和多路路由技術(shù)，具體地說 是針對一個有N個移動用戶、M個中繼節(jié)點和L個目的節(jié)點的無線通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計一種 能提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和移動用戶傳輸性能的多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法。
背景技術(shù)：
利用中繼幫助移動用戶轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，可獲得額外的分集增益，改善接收端的誤比 特BER性能。傳統(tǒng)中繼方案一般采取單一路由設(shè)定，節(jié)點間的路由相對固定，使得信息 融合的可能性大大減少。而如果采用多路路由設(shè)置，可以大大提高網(wǎng)絡(luò)編碼概率，解決 傳統(tǒng)中繼方案的容量瓶頸。 網(wǎng)絡(luò)編碼通過對多條輸入鏈路上收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一定的線性或非線性編 碼，能夠提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、減少數(shù)據(jù)包的傳輸次數(shù)、增強網(wǎng)絡(luò)的容錯性和魯棒性，從而 在無線通信網(wǎng)絡(luò)中有非常好的應(yīng)用前景。 圖1所示是1個源節(jié)點，4個中繼節(jié)點和2個目的節(jié)點的經(jīng)典無線中繼網(wǎng)絡(luò)編碼 網(wǎng)絡(luò)，圖l(a)沒有使用網(wǎng)絡(luò)編碼，X節(jié)點在收到消息^和b2后，需要將消息l^和b2分 兩次向目的節(jié)點發(fā)送，而圖l(b)能明顯地看出應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼能夠在W節(jié)點和X節(jié)點進(jìn)行 信息融合，減少了節(jié)點傳輸次數(shù)，帶來了吞吐量增益。 當(dāng)前，當(dāng)無線通信網(wǎng)絡(luò)中存在M個中繼節(jié)點時，往往采用單一路由方式， 這使得網(wǎng)絡(luò)編碼的機會減少。隨著機會主義路由(S.Biswas and R.Morris. " ExOR : Opportunistic Multi-hop Routing for Wireless Networks" .in Proc.of ACM SIGCOMM， 2005.) 理論的提出，COPE(S.Katti， H.Rahul and WJ.Hu. "XORs in the air : practical wireless network coding" .IEEE/ACM Transactions on Networking(TON).June 2008.)等網(wǎng)絡(luò)編碼方案 相應(yīng)被提出，在COPE協(xié)議中，每個節(jié)點對傳輸媒體進(jìn)行偵聽，獲得它鄰居節(jié)點的狀態(tài) 信息，決定進(jìn)行編碼的機會，并在本地的緩存結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行編碼，然后進(jìn)行基于機會的路 由。COPE協(xié)議要求每個節(jié)點利用本地信息各自決定哪些數(shù)據(jù)包需要進(jìn)行編碼以及如何 進(jìn)行編碼。然而該協(xié)議需要節(jié)點在收到消息后再次發(fā)送本地的消息給鄰居節(jié)點，增大了 網(wǎng)絡(luò)傳輸次數(shù)和時延，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞，可能就會耗費較多的節(jié)點存儲空間。最近的 OMNC(X.Zhang， B丄i. "Optimized MultipathNetwork Coding in Lossy Wireless Networks". 正EE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, VOL.27, N0.5， JUNE 2009.)方案又對現(xiàn)有方案提出了改進(jìn)，在傳輸過程中增加了速率控制，但是該方案依然存 在時延過長，對節(jié)點要求過高，在擁塞狀況下網(wǎng)絡(luò)性能衰落過快的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述COPE， OMNC等現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，針對無線通信 網(wǎng)絡(luò)中存在多個中繼節(jié)點的情況，提出無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，以減少網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點消息傳輸次數(shù)，降低時延，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和中繼節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)效率，改善目的節(jié)點的性能。 實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思路是由源節(jié)點發(fā)送相應(yīng)的初始包，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點根 據(jù)初始包判定自己在網(wǎng)絡(luò)中所要承擔(dān)的任務(wù)，確定相應(yīng)的多路路由，以及每個節(jié)點的存 儲設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)建立后，每個節(jié)點根據(jù)鄰居節(jié)點的消息進(jìn)行最優(yōu)編碼和本地存儲控制。使 用新的MAC協(xié)議，硬件協(xié)議，路由協(xié)議等將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。其傳輸步驟包括如下
A.網(wǎng)絡(luò)初始化步驟源節(jié)點發(fā)送初始數(shù)據(jù)包，各個中繼節(jié)點根據(jù)初始數(shù)據(jù)包 的內(nèi)容，判定自己的級數(shù)并且確定高一級的鄰居節(jié)點；目的節(jié)點發(fā)送初始數(shù)據(jù)包的應(yīng)答 包，各個中繼節(jié)點根據(jù)初始數(shù)據(jù)包的應(yīng)答包確定低一級的鄰居節(jié)點，組成網(wǎng)絡(luò)；
B.數(shù)據(jù)傳輸步驟 Bl.中繼節(jié)點收到一個數(shù)據(jù)包后，首先判斷該數(shù)據(jù)包的包標(biāo)志位，如果該包為消
息包，則轉(zhuǎn)B2;如果該包為請求重發(fā)包，則轉(zhuǎn)B8;如果該包為切斷連接包，則轉(zhuǎn)B9; B2.根據(jù)消息包的信息判斷發(fā)送節(jié)點級數(shù)，如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)比當(dāng)前節(jié)點的級 數(shù)低，轉(zhuǎn)B3，如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)大于或等于當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)，則轉(zhuǎn)B7;
B3.讀取消息包的負(fù)載信息部分，忽略鄰居節(jié)點信息部分；判斷該包的負(fù)載信息 是否已經(jīng)編碼，如果該包為已經(jīng)編碼的包，則轉(zhuǎn)至B5;如果是沒有經(jīng)過編碼的包，轉(zhuǎn)至 B4 ; B4.讀取負(fù)載信息的包號并與本節(jié)點信息包池中信息包的包號進(jìn)行比對如果本 節(jié)點信息包池中沒有當(dāng)前收到的信息包，則將此信息包保存到本節(jié)點的信息包池中，轉(zhuǎn) B6;如果當(dāng)前收到的信息包已經(jīng)在信息包池中存在，則將此包丟棄；轉(zhuǎn)B10; B5.如果該消息包為已經(jīng)編碼的包，則根據(jù)收到消息包中已經(jīng)編碼包的包號和本 地信息包池中的信息包號進(jìn)行對比，解出有用的信息包，保存到信息包池中，并更新本
節(jié)點信息包池中所包含的信息包包號信息，轉(zhuǎn)B6;如果該信息包無法解碼，則讀取消息
包中不可解碼標(biāo)志位，判斷不可解碼次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的門限值，如果達(dá)到門限則將此
包刪除；如果沒有到達(dá)門限，則將不可解碼標(biāo)志位加l，消息包內(nèi)的已經(jīng)編碼包數(shù)、已 經(jīng)編碼的包號和已經(jīng)編碼包的目的地址以及負(fù)載不變，其余信息由當(dāng)前節(jié)點重新組包后 轉(zhuǎn)發(fā)； B6.根據(jù)本節(jié)點存儲的鄰居信息列表和信息包池中的信息包，選擇鄰居節(jié)點能夠 解碼的最佳編碼，將編碼后的信息作為負(fù)載進(jìn)行組包，并廣播發(fā)送；如果通過任何編碼 方案編碼后鄰居節(jié)點都無法解碼，則直接將該信息作為負(fù)載進(jìn)行組包，并廣播發(fā)送；轉(zhuǎn)
B10 ; B7.如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)大于或等于當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)，則只接收消息包中的鄰居 節(jié)點信息，并且更新本節(jié)點的鄰居信息列表； B8.如果消息包為請求重發(fā)包，則讀取需要重發(fā)的信息，與本節(jié)點消息包池進(jìn)行 對比，如果本節(jié)點中有需要重發(fā)的包，則將需要重發(fā)的消息組包后向高一級節(jié)點發(fā)送； 如果本節(jié)點沒有需要的包，則將請求重發(fā)包直接向低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)； B9.如果該數(shù)據(jù)包為切斷連接包，中繼節(jié)點則直接向低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)，并且清空 本中繼節(jié)點的緩存和初始化所有設(shè)置； B10.如果中繼節(jié)點在收到一個消息包后一定時間內(nèi)未收到新的消息包，則按照 消息池中消息包的時戳順序，轉(zhuǎn)B6;如果一定時間內(nèi)沒有監(jiān)聽到鄰居節(jié)點的消息，則將本節(jié)點消息直接進(jìn)行組包，并廣播發(fā)送。
所述的組包，包括對幀控制域的設(shè)置和負(fù)載的填充，其中 幀控制域的設(shè)置，包括對中繼節(jié)點信息部分的設(shè)置和對負(fù)載信息部分設(shè)置兩部 分內(nèi)容該中繼節(jié)點信息部分的設(shè)置是在中繼節(jié)點信息部分填入本中繼節(jié)點在之前T到 2T時間內(nèi)所正確接收的信息包個數(shù)以及每個信息包的時戳和包號，其中T為根據(jù)具體網(wǎng) 絡(luò)情況而設(shè)定的確定時長；該負(fù)載信息部分設(shè)置，分為對已經(jīng)編碼的信息進(jìn)行填充和對 未編碼的信息填充兩種情況對已經(jīng)編碼的信息進(jìn)行填充，是將幀控制域中的編碼后未 解次數(shù)標(biāo)志位置0，將已經(jīng)編碼的包數(shù)填入本次編碼所涉及的包的個數(shù)，在負(fù)載信息部分 填入每個信息包的包號和目的地址；對未編碼的信息進(jìn)行填充，是將幀控制域中的編碼 后未解次數(shù)標(biāo)志位置O，將已經(jīng)編碼的包數(shù)置0，省略負(fù)載信息部分； 負(fù)載的填充，分為對已經(jīng)編碼的信息進(jìn)行組包和對未編碼的信息填充兩種情 況對已經(jīng)編碼的信息進(jìn)行填充，是將進(jìn)行過編碼的信息包直接填充到負(fù)載；對未編碼 的信息進(jìn)行填充，是將未進(jìn)行編碼的信息包和此信息包的包號一同填充到負(fù)載。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點 l)本發(fā)明通過特定的組包方式，將需要傳輸?shù)南⒑捅镜匦畔⒁黄鸢l(fā)出，使兩 次傳輸過程變?yōu)橐淮蝹鬏斶^程，大大地減少了傳輸時隙和數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)，降低了網(wǎng)絡(luò)時 延，增大了網(wǎng)絡(luò)吞吐量；由于本發(fā)明極大地減少了傳輸時隙和數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)，在擁塞網(wǎng) 絡(luò)中，可以較強的維持網(wǎng)絡(luò)性能； 2)本發(fā)明的中繼節(jié)點通過保存在節(jié)點中的鄰居信息列表和信息包池，能夠智能 地選擇最優(yōu)的編碼方案，相對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編碼方案， 一次編碼能夠?qū)⒍鄠€信息包進(jìn)行 融合，獲得比普通網(wǎng)絡(luò)編碼更大的編碼增益，增大網(wǎng)絡(luò)吞吐量； 3)本發(fā)明的中繼節(jié)點通過對消息包級數(shù)的判斷，能夠只將對自己有用的消息進(jìn)
行運算和保存，減輕了中繼節(jié)點的運算和存儲壓力，提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性； 4)在網(wǎng)絡(luò)狀況不佳的情況下，通過本發(fā)明的中繼節(jié)點信息存儲功能，能夠極大
地減少重傳跳數(shù)。


圖1是經(jīng)典的蝴蝶網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)編碼模型； 圖2是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸示例拓?fù)鋱D；
圖3是本發(fā)明根據(jù)MAC協(xié)議構(gòu)建的幀格式圖；
圖4是本發(fā)明的節(jié)點信息包池和鄰居節(jié)點信息列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖；
圖5是本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸流程圖； 圖6是本發(fā)明與單一路由中繼網(wǎng)絡(luò)方法和COPE方法傳輸相同數(shù)據(jù)量所需要的時 隙對比圖； 圖7是本發(fā)明與單一路由中繼網(wǎng)絡(luò)方法和COPE方法傳輸相同數(shù)據(jù)量的任務(wù)，所 有中繼節(jié)點共發(fā)生的傳輸次數(shù)總和的對比圖。
具體實施例方式
為了實現(xiàn)本發(fā)明的多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法的應(yīng)用，本發(fā)明相應(yīng)更新了硬件協(xié)議，MAC協(xié)議，路由協(xié)議，并提出了節(jié)點存儲控制方案。
更新的協(xié)議和方案說明如下 l).硬件協(xié)議每一個節(jié)點都有兩個獨立的數(shù)據(jù)緩存池。其中一個池保存該節(jié)點 接收到的數(shù)據(jù)。另外一個池則保存所監(jiān)聽到的鄰居節(jié)點所包含的數(shù)據(jù)信息。硬件根據(jù)初 始包所確定的級數(shù)和性質(zhì)來對存儲器進(jìn)行管理。 2).MAC協(xié)議MAC協(xié)議主要包括幀格式的確定和組包方案兩部分內(nèi)容；
(1).幀格式如圖3所示其中源節(jié)點地址為本發(fā)送節(jié)點地址；目的地址設(shè)置成 OXFFFF為廣播；初始化包的目的地址設(shè)置為需要連接的目的節(jié)點的地址；包標(biāo)志位置 代表本包是什么類型的數(shù)據(jù)包；級數(shù)標(biāo)志位初始為0，逐跳累加；編碼未解次數(shù)W代表 本包內(nèi)的負(fù)載為已經(jīng)經(jīng)過編碼的信息包，該信息包經(jīng)過W次轉(zhuǎn)發(fā)依然不可解；已編碼包 數(shù)為O代表本包負(fù)載中是沒有經(jīng)過編碼的信息包，N代表本包負(fù)載是由N個信息包編碼 后生成的；時間戳為本消息包產(chǎn)生的時間，用于節(jié)點存儲、轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄依據(jù)；本節(jié)點池 中包數(shù)標(biāo)志位填入本中繼節(jié)點信息包池中所包含信息包的個數(shù)；本節(jié)點池中包號標(biāo)志位 填入本中繼節(jié)點信息包池中所包含信息包的包號；本包中已經(jīng)編碼的包號標(biāo)志位填入負(fù)
載是由哪些包號的信息包編碼產(chǎn)生的；本包中已經(jīng)編碼的包的目的地址標(biāo)志位填入負(fù)載 中已經(jīng)編碼的信息包原來的目的地址。
(2).組包過程 按照包的類型，組包分為初始化包，鏈接確認(rèn)包，消息包，請求重發(fā)包和鏈接
切斷包五種；包的類型主要在幀控制域和負(fù)載中予以區(qū)分，各類型的組包如下 初始化包的組包，是將幀控制域中的包標(biāo)志位置1，其他位置置0;負(fù)載中輸入
文件總長和總信息包數(shù)。 鏈接確認(rèn)包的組包，是將幀控制域中的包標(biāo)志位置2，其他位置置0;負(fù)載中輸 入文件總長和總信息包數(shù)。 請求重發(fā)包的組包，是將幀控制域中的包標(biāo)志位置3，其他位置置0;負(fù)載中輸 入需要重發(fā)的信息包包號。 鏈接切斷包的組包，是將幀控制域中的包標(biāo)志位置4，其他位置置0;負(fù)載置 0。 消息包的組包，分為對未編碼信息包的組包和已經(jīng)編碼信息包的組包兩種情 況如果是對未編碼的信息包進(jìn)行組包，則將幀控制域中的包標(biāo)志位、編碼后未解次數(shù) 和本包中已經(jīng)編碼的包數(shù)三個標(biāo)志位置O ;將幀控制域中的節(jié)點信息部分填入本中繼節(jié) 點在之前T到2T時間內(nèi)所正確接收解的信息包個數(shù)以及每個信息包的時戳和包號，其中 T為根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)情況而設(shè)定的確定時長；省略幀控制域中的負(fù)載信息部分；將信息包 和包號填入負(fù)載；如果是對已經(jīng)編碼的信息包進(jìn)行組包，則將幀控制域中的包標(biāo)志位置 0 ;將幀控制域中的節(jié)點信息部分填入本中繼節(jié)點在之前T到2T時間內(nèi)所正確接收解的 信息包個數(shù)以及每個信息包的時戳和包號，其中T為根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)情況而設(shè)定的確定時 長；將幀控制域中的編碼后未解次數(shù)標(biāo)志位置O，將已經(jīng)編碼的包數(shù)填入本次編碼所涉 及的包的個數(shù)，在負(fù)載信息部分填入?yún)⑴c編碼的所有信息包的包號和對應(yīng)的目的地址； 將已經(jīng)編碼的信息包填入負(fù)載。
(3).路由協(xié)議采用多路路由設(shè)定，既每一組消息都同時由不同的路徑發(fā)出。
7
(4).節(jié)點存儲控制節(jié)點的存儲結(jié)構(gòu)如圖4所示；該控制包括目的節(jié)點分別對鄰 居信息列表和信息包池的存儲控制，普通中繼節(jié)點分別對鄰居信息列表和信息包池的存 儲控制，以及樞紐節(jié)點分別對鄰居信息列表和信息包池的存儲控制； 目的節(jié)點鄰居信息列表的存儲控制，是通過目的節(jié)點只對鄰居節(jié)點進(jìn)行確認(rèn)， 不保存鄰居節(jié)點中相應(yīng)的信息包信息。 目的節(jié)點信息包池的存儲控制，是在設(shè)定時間T的條件下，根據(jù)時戳只保存時 間2T內(nèi)正確接收的包，如果新收到的消息包包號已經(jīng)存在，則直接刪除消息包。
普通中繼節(jié)點鄰居信息列表的存儲控制，是每當(dāng)中繼節(jié)點監(jiān)聽到高一級或同級 的消息時，通過消息包的源地址判斷是哪一個鄰居節(jié)點；如果來源不是目的節(jié)點，則通 過消息包的源地址判斷是哪一個鄰居節(jié)點，之后對比時戳，如果時戳比當(dāng)前節(jié)點的老， 則該節(jié)點上所對應(yīng)的鄰居列表不變，如果時戳比當(dāng)前節(jié)點的新，則對該鄰居節(jié)點信息列 表進(jìn)行相應(yīng)的更新。 普通中繼節(jié)點信息包池的存儲控制，是對收到的消息包是否需要存儲做出判 斷；如果中繼節(jié)點監(jiān)聽到的消息包是目的節(jié)點發(fā)來的，則讀取消息包中的鄰居節(jié)點信 息，將本地信息包池中相應(yīng)包號的信息包刪除；如果接收到的消息是高一級節(jié)點或同 級中繼節(jié)點發(fā)出的，并且發(fā)出消息的節(jié)點不是目的節(jié)點，則讀取消息包中的鄰居信息部 分，將該消息包中的鄰居信息與當(dāng)前節(jié)點所保存的鄰居列表進(jìn)行對比，如果時戳比當(dāng)前 的早，則信息包池不做處理；如果時戳比當(dāng)前節(jié)點的新，則判斷新的鄰居列表中每個對 應(yīng)的鄰居哪些包號有了變化，之后對新列表中消失的信息包號進(jìn)行判斷，如果該信息包 的已經(jīng)發(fā)送標(biāo)志位為l，則將該信息包刪除，否則繼續(xù)保留；如果信息包保存了Q時間依 然沒有發(fā)送，則將該信息包不經(jīng)過編碼直接發(fā)送，并將信息包池中該信息刪除；對于信 息包池中已經(jīng)發(fā)送標(biāo)志為l的信息包，如果M(M〈Q)時間內(nèi)沒有被使用，則刪除該信息 包。 樞紐節(jié)點的鄰居信息列表存儲控制和信息包池存儲控制，與普通中繼節(jié)點存儲 控制基本相同，只是在確定時間參數(shù)Q'和M'時，可以取普通中繼節(jié)點中時間參數(shù)Q， M值的2倍或更多。 參照圖5，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，主要包括網(wǎng)絡(luò)初始化，數(shù)
據(jù)傳輸兩部分內(nèi)容；
—、網(wǎng)絡(luò)初始化 步驟A，源節(jié)點將要傳輸?shù)奈募M(jìn)行分包，并將分得的包稱為信息包，對信息
包進(jìn)行排號，將信息包總數(shù)和文件總長度寫入初始包； 步驟B，原節(jié)點將初始包級標(biāo)志置0，包標(biāo)志位置l，進(jìn)行廣播； 步驟C，第一跳中繼節(jié)點收到初始包，將自己的級數(shù)設(shè)置為l，將初始包級標(biāo)志
位加1繼續(xù)進(jìn)行廣播； 步驟D，第二跳中繼節(jié)點收到初始包，將自己的級數(shù)設(shè)置為2，并將初始包級標(biāo) 志位加l，繼續(xù)進(jìn)行廣播； 步驟E，級數(shù)為一的節(jié)點監(jiān)聽到級數(shù)為2節(jié)點的消息，確認(rèn)級數(shù)為2的節(jié)點為自 己的鄰居節(jié)點；第三跳中繼節(jié)點收到初始包，將自己的級數(shù)設(shè)置為3，并將初始包級標(biāo) 志位加l繼續(xù)廣播；級數(shù)為2的節(jié)點監(jiān)聽到級數(shù)為3的消息，確認(rèn)級數(shù)為3的節(jié)點為自己的鄰居節(jié)點；此過程一直重復(fù)進(jìn)行直到初始包到達(dá)目的節(jié)點；如果某一節(jié)點同時收到不同級數(shù)的初始包，則該節(jié)點成為樞紐節(jié)點，該節(jié)點級數(shù)取較小的級數(shù)為自己的級數(shù)；
步驟F，目的節(jié)點收到初始包后，發(fā)送鏈接確認(rèn)包，確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)級數(shù)，按級數(shù)從大到小方向發(fā)送； 步驟G，低一級的中繼節(jié)點收到高一級的節(jié)點發(fā)來的鏈接確認(rèn)包后直接向更低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)；高一級節(jié)點監(jiān)聽到低一級節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)消息后確認(rèn)低一級節(jié)點為自己的鄰居節(jié)點；此過程一直重復(fù)到源節(jié)點；整個網(wǎng)絡(luò)初始化完畢，每個節(jié)點都明確了自己的鄰居節(jié)點。 二、消息傳輸 步驟l，中繼節(jié)點收到一個數(shù)據(jù)包后，首先判斷該包的包標(biāo)志位，如果該包為消息包，則轉(zhuǎn)步驟2;如果該包為請求重發(fā)包，則轉(zhuǎn)步驟10;如果該包為連接切斷包，則轉(zhuǎn)步驟11，所有發(fā)送的包都是按照本發(fā)明所規(guī)定的MAC幀頭格式進(jìn)行組包；
步驟2，根據(jù)消息包的級數(shù)標(biāo)志位判斷發(fā)送節(jié)點級數(shù)，如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)比當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)低，轉(zhuǎn)步驟3;如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)大于或等于當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)，則轉(zhuǎn)步驟8 ; 步驟3，忽略這個消息包中的鄰居節(jié)點信息部分，只讀取消息包的各個標(biāo)志位、負(fù)載信息部分和負(fù)載；讀取"已經(jīng)編碼包的個數(shù)"標(biāo)志位，標(biāo)志位為0，則代表該消息包的負(fù)載沒有經(jīng)過編碼，標(biāo)志位大于0，則代表該消息包的負(fù)載已經(jīng)經(jīng)過編碼；如果是
沒有經(jīng)過編碼的消息包，轉(zhuǎn)步驟4;如果是已經(jīng)編碼的消息包，則轉(zhuǎn)步驟5; 步驟4，讀取負(fù)載中信息包包號并與本節(jié)點消息池中信息包的包號進(jìn)行比對；
如果本節(jié)點消息池中沒有當(dāng)前收到的信息包，則將此信息包進(jìn)行保存，再與本節(jié)點保存的鄰居節(jié)點信息列表進(jìn)行對比，如果根據(jù)鄰居節(jié)點信息列表判斷該信息包可以進(jìn)行編碼
發(fā)送，則按照最優(yōu)編碼方案進(jìn)行編碼，再將編碼后的信息包重新組包并廣播發(fā)送；如果該信息包經(jīng)過任何編碼后鄰居都無法解碼，則直接將該信息包進(jìn)行組包發(fā)送；如果當(dāng)前收到的信息包已經(jīng)在消息池中存在，則將此信息包丟棄；轉(zhuǎn)步驟9; 步驟5，如果該消息包為已經(jīng)編碼的包，則讀取該消息包中負(fù)載信息部分，將已經(jīng)編碼信息包的包號和本地消息池中的信息包的包號進(jìn)行對比，如果本節(jié)點可以解碼，
則轉(zhuǎn)步驟6;如果本節(jié)點無法解碼，則轉(zhuǎn)步驟7; 步驟6，解出有用的信息包，保存到消息池中，并更新本節(jié)點消息池中所包含的信息包的包號信息，再與本節(jié)點保存的鄰居節(jié)點信息列表進(jìn)行對比，如果根據(jù)鄰居節(jié)點信息列表判斷該信息包可以進(jìn)行編碼發(fā)送，則按照最優(yōu)編碼方案進(jìn)行編碼，再將編碼后的信息包重新組包并廣播發(fā)送；如果該信息包經(jīng)過任何編碼后鄰居都無法解碼，則直接將該信息包進(jìn)行組包發(fā)送；轉(zhuǎn)步驟9 ; 步驟7，如果該消息包無法解碼，則讀取消息包中不可解碼標(biāo)志位，判斷次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的門限值，如果達(dá)到門限則將此消息包刪除；如果沒有到達(dá)門限，則將消息包的不可解碼標(biāo)志位加l，已經(jīng)編碼包數(shù)標(biāo)志、已經(jīng)編碼的包號和目的地址以及負(fù)載信息不變，由當(dāng)前節(jié)點重新進(jìn)行組包，廣播發(fā)送；轉(zhuǎn)步驟9; 步驟8，如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)大于或等于當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)，則只接收該包中的鄰居節(jié)點信息，并且更新本節(jié)點的鄰居信息列表；轉(zhuǎn)步驟9;
步驟9，如果該節(jié)點在收到一個消息包后， 一定時間內(nèi)未收到新的消息包，則按照消息池中消息包的時戳順序，按照由早到晚的順序，與本節(jié)點保存的鄰居節(jié)點信息列表進(jìn)行對比，如果根據(jù)鄰居節(jié)點信息列表判斷該信息包可以進(jìn)行編碼發(fā)送，則按照最優(yōu)編碼方案進(jìn)行編碼，再將編碼后的信息包重新組包并廣播發(fā)送；如果該信息包經(jīng)過任何編碼后鄰居都無法解碼，則直接將該信息包進(jìn)行組包發(fā)送； 步驟IO，如果該數(shù)據(jù)包為請求重發(fā)包，則讀取消息包負(fù)載中需要重發(fā)的信息包號，與本中繼節(jié)點信息包池進(jìn)行對比，如果本節(jié)點中有需要重發(fā)的信息包，則將需要重發(fā)的信息包進(jìn)行組包，向高一級節(jié)點發(fā)送；如果本節(jié)點沒有需要的信息包，則將請求重發(fā)包直接向低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)； 步驟ll，如果該數(shù)據(jù)包為切斷連接包，中繼節(jié)點則直接向低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)，并且清空本中繼節(jié)點的緩存和初始化所有設(shè)置； 步驟12，當(dāng)目的節(jié)點收到一個消息包后，將能夠解碼的信息包保存，之后廣播一個消息包，該消息包含目的節(jié)點在之前T到2T時間內(nèi)所正確接收解碼包的包號，也就是在幀控制域中的鄰居節(jié)點信息里面填入T到2T時間已經(jīng)得到的包號，幀控制域中的其他位置和幀的負(fù)載均設(shè)置為O;當(dāng)目的節(jié)點收到所有的信息包，按照信息包的包號順序還原為文件后，發(fā)送連接切斷包。
實施例1 :網(wǎng)絡(luò)初始化實例 在圖2所示的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，假定有兩個源節(jié)點、四個中繼節(jié)點和兩個目的節(jié)點，其多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸編碼的網(wǎng)絡(luò)初始化步驟如下 第1步，源節(jié)點1和源節(jié)點2廣播發(fā)送初始化包，此時初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為
1 ; 第2步，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點4收到源節(jié)點1的廣播，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點4確認(rèn)源節(jié)點1為自己的鄰居節(jié)點，并將初始化包的級數(shù)標(biāo)志位加1，將初始化包繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；這時，初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為2 ; 第3步，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點5收到源節(jié)點2的廣播，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點5確認(rèn)源節(jié)點2為自己的鄰居節(jié)點，并將初始化包的級數(shù)標(biāo)志位加1，將初始化包繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；這時，初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為2 ; 第4步，中繼節(jié)點3廣播初始化包，源節(jié)點1和源節(jié)點2監(jiān)聽到中繼節(jié)點3的廣播后，源節(jié)點1和源節(jié)點2確認(rèn)中繼節(jié)點3為自己的鄰居節(jié)點；中繼節(jié)點4、中繼節(jié)點5和中繼節(jié)點6也同時收到中繼節(jié)點3廣播的初始化包，中繼節(jié)點4、中繼節(jié)點5和中繼節(jié)點6確認(rèn)中繼節(jié)點3為自己的鄰居節(jié)點；此時初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為2，但中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點5之前已經(jīng)設(shè)置為1，所以中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點5級數(shù)不變，依然為l;中繼節(jié)點6的級數(shù)為2 ; 第5步，中繼節(jié)點4廣播初始化包，源節(jié)點1和中繼節(jié)點3監(jiān)聽到中繼節(jié)點4的廣播，源節(jié)點1和中繼節(jié)點3確認(rèn)中繼節(jié)點4為自己的鄰居節(jié)點；中繼節(jié)點6和目的節(jié)點7也同時收到中繼節(jié)點4廣播的初始化包，中繼節(jié)點6和目的節(jié)點7確認(rèn)中繼節(jié)點4為自己的鄰居節(jié)點；此時初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為2，所以中繼節(jié)點6和目的節(jié)點7的級數(shù)為
2 ; 第6步，中繼節(jié)點5廣播初始化包，源節(jié)點2和中繼節(jié)點3監(jiān)聽到中繼節(jié)點5的
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廣播，源節(jié)點2和中繼節(jié)點3確認(rèn)中繼節(jié)點5為自己的鄰居節(jié)點；中繼節(jié)點6和目的節(jié)點 8也同時收到中繼節(jié)點5廣播的初始化包，中繼節(jié)點6和目的節(jié)點8確認(rèn)中繼節(jié)點5為自 己的鄰居節(jié)點；此時初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為2，所以中繼節(jié)點6和目的節(jié)點8的級數(shù)為 2 ; 第7步中繼節(jié)點6將初始化包的級數(shù)標(biāo)志位加1后繼續(xù)廣播，中繼節(jié)點3、中 繼節(jié)點4和中繼節(jié)點5監(jiān)聽到中繼節(jié)點6的廣播，中繼節(jié)點3、中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點5 確認(rèn)中繼節(jié)點6為自己的鄰居節(jié)點；目的節(jié)點7和目的節(jié)點8收到中繼節(jié)點6發(fā)送的初始 化包，確認(rèn)中繼節(jié)點6為自己的鄰居節(jié)點，此時初始化包的級數(shù)標(biāo)志位為3，但目的節(jié)點 7和目的節(jié)點8之前確認(rèn)的級數(shù)為2，所以中繼節(jié)點6、目的節(jié)點7和目的節(jié)點8的級數(shù)都 為2; 第8步，目的節(jié)點7收到初始化包后，廣播鏈接確認(rèn)包；中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點 6監(jiān)聽到，中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點6確認(rèn)目的節(jié)點7為自己的鄰居節(jié)點，并將鏈接確認(rèn)包 向低級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)； 第9步，目的節(jié)點8收到初始化包后，廣播鏈接確認(rèn)包；中繼節(jié)點5和中繼節(jié)點 6監(jiān)聽到，中繼節(jié)點5和中繼節(jié)點6確認(rèn)目的節(jié)點8為自己的鄰居節(jié)點，并將鏈接確認(rèn)包 向低級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)； 第10步，中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點5將確認(rèn)消息發(fā)回源節(jié)點1、源節(jié)點2和中繼節(jié)
點3;中繼節(jié)點3確認(rèn)中繼節(jié)點4和中繼節(jié)點5為自己的鄰居節(jié)點，并將鏈接確認(rèn)包向低
級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)；源節(jié)點l、源節(jié)點2收到鏈接確認(rèn)包后，整個網(wǎng)絡(luò)初始化完畢，每個節(jié)點都
找到了自己的鄰居節(jié)點。 實施例2 :數(shù)據(jù)傳輸實例 在圖2所示的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，假定有兩個源節(jié)點、四個中繼節(jié)點和兩個目的節(jié) 點，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初始化完畢，源節(jié)點1需要將消息A和消息B到發(fā)送的目的節(jié)點7和 目的節(jié)點8 ;源節(jié)點2需要將消息P工和消息P2到發(fā)送的目的節(jié)點7和目的節(jié)點8 ;由于 是無線網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點不能同時進(jìn)行收發(fā)工作，所以其多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸編碼的數(shù)據(jù)傳 輸，按以下步驟進(jìn)行 第一步，源節(jié)點1廣播消息A，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點4收到消息A; 第二步，源節(jié)點2廣播消息&，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點5收到消息&;同時中繼
節(jié)點4通過鄰居節(jié)點信息列表判斷后，直接廣播消息A，中繼節(jié)點6和目的節(jié)點7收到；
這時，中繼節(jié)點3中有消息A和消息Pp中繼節(jié)點4中有消息A，中繼節(jié)點5中有消息
Pi，中繼節(jié)點6中有消息A，目的節(jié)點7中有消息A;目的節(jié)點8中沒有消息； 第三步，源節(jié)點1監(jiān)聽到中繼節(jié)點4中有消息A，于是廣播消息(A+B)mod2，中 繼節(jié)點3和中繼節(jié)點4收到，進(jìn)行解碼得到消息B;同時中繼節(jié)點5通過鄰居節(jié)點信息列
表判斷后，直接廣播消息Pp中繼節(jié)點6和目的節(jié)點8收到；這時，中繼節(jié)點3中有消息
A、 B和Pp中繼節(jié)點4中有消息A和B，中繼節(jié)點5中有消息Pp中繼節(jié)點6中有消息
A和Pp目的節(jié)點7中有消息A;目的節(jié)點8中有消息P。 第四步，源節(jié)點2監(jiān)聽到中繼節(jié)點5中有消息P"于是廣播消息(P^P》mod2， 中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點5收到，中繼節(jié)點3和中繼節(jié)點5進(jìn)行解碼得到消息P2 ;同時中 繼節(jié)點6通過監(jiān)聽發(fā)現(xiàn)目的節(jié)點7中有消息A，目的節(jié)點8中有消息Pp于是進(jìn)行編碼(P^A)mod2并廣播；目的節(jié)點7收到此消息后，解碼得到消息Pp目的節(jié)點8收到此消 息后，解碼得到消息A;這時，中繼節(jié)點3中有消息A、 B、 P工和&，中繼節(jié)點4中有消 息A和B，中繼節(jié)點5中有消息P工和&，中繼節(jié)點6中有消息A和Pp目的節(jié)點7中有 消息A和P1;目的節(jié)點8中有消息A和P工； 第五步，中繼節(jié)點5監(jiān)聽到目的節(jié)點8中有消息Pp于是廣播消息(&+&) mod2，中繼節(jié)點6和目的節(jié)點8收到，進(jìn)行解碼得到消息& ;這時，中繼節(jié)點3中有消 息A、 B、 Pi和&，中繼節(jié)點4中有消息A和B，中繼節(jié)點5中有消息Pi和&，中繼節(jié) 點6中有消息A、 P工和&，目的節(jié)點7中有消息A和P。目的節(jié)點8中有消息A、 P工和 P2 ; 第六步，中繼節(jié)點4監(jiān)聽到目的節(jié)點7中有消息A，于是廣播消息(A+B)mod2， 中繼節(jié)點6和目的節(jié)點7收到，進(jìn)行解碼得到消息B;這時，中繼節(jié)點3中有消息A、 B、 Pi和&，中繼節(jié)點4中有消息A和B，中繼節(jié)點5中有消息Pi和&，中繼節(jié)點6中 有消息A、 B、 P工和&，目的節(jié)點7中有消息A、 B和P。目的節(jié)點8中有消息A、 P工 和P2 ; 第七步中繼節(jié)點6分別監(jiān)聽到目的節(jié)點7中有消息A、 B和Pp目的節(jié)點8中 有消息A、 P工和&，于是廣播消息(A+B+P^P2)mod2，目的節(jié)點7收到，進(jìn)行解碼得到 消息P。目的節(jié)點8收到，進(jìn)行解碼得到消息B;這時，目的節(jié)點7中有消息A、 B、 P工 和&;目的節(jié)點8中有消息A、 B、 &和&;消息發(fā)送完畢； 如果傳輸中出現(xiàn)錯誤，某一個信息包需要重傳，則應(yīng)用多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方 案，完成重傳最少只需要2個時隙，而單一路由網(wǎng)絡(luò)則需要至少4或者6時隙；
在此特定的簡單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，設(shè)每個源節(jié)點發(fā)送的消息包為K個，使用多路路 由網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，完成所有傳送任務(wù)需要的時隙S二3K+1個；如果單一路由中繼模式， 則完成所有傳送任務(wù)需要的時隙S二4K+1個；如果使用COPE方案，中繼節(jié)點需要將 收到的消息進(jìn)行處理，將處理后的消息發(fā)送，之后再次發(fā)送本節(jié)點的信息給鄰居節(jié)點， 這樣極大地增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸所需要的時隙和傳輸次數(shù)，整個傳輸過程需要的時隙大約為 單一路由網(wǎng)絡(luò)傳輸時隙的2倍以上；可見，多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方案最少節(jié)約了大約l/4時 隙，因而提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量； 在該例中，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，并不能完全體現(xiàn)出多路路由編碼增益，在大型的網(wǎng) 狀網(wǎng)絡(luò)中，隨著消息包的增多，編碼機會和最優(yōu)編碼方案也大大增加，并且隨著網(wǎng)絡(luò)擴 大，多路路由增多，更進(jìn)一步增加了編碼機會，擴大編碼增益；同時，大大減少了重傳 所需時間； 從節(jié)點傳輸次數(shù)來看，應(yīng)用本發(fā)明的方法完成整個文件的傳輸，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 只需要進(jìn)行10次傳輸工作；如果使用傳統(tǒng)的中繼方案，完成整個文件的傳輸則需要至少 12次傳輸；如果使用COPE方案，完成整個文件的傳輸則需要至少26次傳輸；可見本 發(fā)明方法不僅節(jié)約了時隙，還減少了消息傳輸次數(shù)，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐 量；在擁塞網(wǎng)絡(luò)中，可以較強地維持網(wǎng)絡(luò)性能； 本發(fā)明的效果可通過以下仿真結(jié)果進(jìn)一步說明，所有的仿真都是在如圖2所示 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎逻M(jìn)行的，該網(wǎng)絡(luò)有兩個源節(jié)點，四個中繼節(jié)點，兩個目的節(jié)點，每個源節(jié) 點發(fā)送的消息包為K個；本仿真通過對網(wǎng)絡(luò)時隙和消息傳遞次數(shù)兩個方面來說明本發(fā)明的優(yōu)點； 圖6給出了實施例2拓?fù)錉顟B(tài)下，采用本發(fā)明與現(xiàn)有單一路由中繼和COPE三種 網(wǎng)絡(luò)傳輸方法在傳輸相同數(shù)據(jù)量所需要的時隙對比。由圖6可見，在這種最簡單的網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法能夠大大減少傳輸時隙，降低網(wǎng) 絡(luò)時延； 圖7給出了實施例2拓?fù)錉顟B(tài)下，采用本發(fā)明與現(xiàn)有單一路由中繼和COPE三種 網(wǎng)絡(luò)傳輸方法在傳輸相同數(shù)據(jù)量的任務(wù)，所有中繼節(jié)點共發(fā)生的傳輸次數(shù)總和的對比。 由圖7可見，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法能夠減少消息傳輸次數(shù)，增大網(wǎng) 絡(luò)吞吐量； 如上所述，本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸方法可以極大地減少網(wǎng)絡(luò) 傳輸時隙，降低網(wǎng)絡(luò)時延和消息傳輸次數(shù)，而且在提高了編碼增益的同時還降低了網(wǎng)絡(luò) 對節(jié)點的運算和存儲要求，提高了整個網(wǎng)絡(luò)吞吐量的同時還能夠較好的維持網(wǎng)絡(luò)性能。
權(quán)利要求
一種無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，包括A.網(wǎng)絡(luò)初始化步驟源節(jié)點發(fā)送初始數(shù)據(jù)包，各個中繼節(jié)點根據(jù)初始數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，判定自己的級數(shù)并且確定高一級的鄰居節(jié)點；目的節(jié)點發(fā)送初始數(shù)據(jù)包的應(yīng)答包，各個中繼節(jié)點根據(jù)初始數(shù)據(jù)包的應(yīng)答包確定低一級的鄰居節(jié)點，組成網(wǎng)絡(luò)；B.數(shù)據(jù)傳輸步驟B1.中繼節(jié)點收到一個數(shù)據(jù)包后，首先判斷該數(shù)據(jù)包的包標(biāo)志位，如果該包為消息包，則轉(zhuǎn)B2；如果該包為請求重發(fā)包，則轉(zhuǎn)B8；如果該包為切斷連接包，則轉(zhuǎn)B9；B2.根據(jù)消息包的信息判斷發(fā)送節(jié)點級數(shù)，如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)比當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)低，轉(zhuǎn)B3，如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)大于或等于當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)，則轉(zhuǎn)B7；B3.讀取消息包的負(fù)載信息部分，忽略鄰居節(jié)點信息部分；判斷該包的負(fù)載信息是否已經(jīng)編碼，如果該包為已經(jīng)編碼的包，則轉(zhuǎn)至B5；如果是沒有經(jīng)過編碼的包，轉(zhuǎn)至B4；B4.讀取負(fù)載信息的包號并與本節(jié)點信息包池中信息包的包號進(jìn)行比對如果本節(jié)點信息包池中沒有當(dāng)前收到的信息包，則將此信息包保存到本節(jié)點的信息包池中，轉(zhuǎn)B6；如果當(dāng)前收到的信息包已經(jīng)在信息包池中存在，則將此包丟棄；轉(zhuǎn)B10；B5.如果該消息包為已經(jīng)編碼的包，則根據(jù)收到消息包中已經(jīng)編碼包的包號和本地信息包池中的信息包號進(jìn)行對比，解出有用的信息包，保存到信息包池中，并更新本節(jié)點信息包池中所包含的信息包包號信息，轉(zhuǎn)B6；如果該信息包無法解碼，則讀取消息包中不可解碼標(biāo)志位，判斷不可解碼次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的門限值，如果達(dá)到門限則將此包刪除；如果沒有到達(dá)門限，則將不可解碼標(biāo)志位加1，消息包內(nèi)的已經(jīng)編碼包數(shù)、已經(jīng)編碼的包號和已經(jīng)編碼包的目的地址以及負(fù)載不變，其余信息由當(dāng)前節(jié)點重新組包后轉(zhuǎn)發(fā)；B6.根據(jù)本節(jié)點存儲的鄰居信息列表和信息包池中的信息包，選擇鄰居節(jié)點能夠解碼的最佳編碼，將編碼后的信息作為負(fù)載進(jìn)行組包，并廣播發(fā)送；如果通過任何編碼方案編碼后鄰居節(jié)點都無法解碼，則直接將該信息作為負(fù)載進(jìn)行組包，并廣播發(fā)送；轉(zhuǎn)B10；B7.如果發(fā)送節(jié)點的級數(shù)大于或等于當(dāng)前節(jié)點的級數(shù)，則只接收消息包中的鄰居節(jié)點信息，并且更新本節(jié)點的鄰居信息列表；B8.如果消息包為請求重發(fā)包，則讀取需要重發(fā)的信息，與本節(jié)點消息包池進(jìn)行對比，如果本節(jié)點中有需要重發(fā)的包，則將需要重發(fā)的消息組包后向高一級節(jié)點發(fā)送；如果本節(jié)點沒有需要的包，則將請求重發(fā)包直接向低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)；B9.如果該數(shù)據(jù)包為切斷連接包，中繼節(jié)點則直接向低一級節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)，并且清空本中繼節(jié)點的緩存和初始化所有設(shè)置；B10.如果中繼節(jié)點在收到一個消息包后一定時間內(nèi)未收到新的消息包，則按照消息池中消息包的時戳順序，轉(zhuǎn)B6；如果一定時間內(nèi)沒有監(jiān)聽到鄰居節(jié)點的消息，則將本節(jié)點消息直接進(jìn)行組包，并廣播發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中B6和B9所述的 組包，包括對幀控制域的設(shè)置和負(fù)載的填充，該幀控制域的設(shè)置，是分別對中繼節(jié)點信 息部分進(jìn)行設(shè)置和對負(fù)載信息部分進(jìn)行設(shè)置；該負(fù)載的填充，是對已經(jīng)編碼的信息進(jìn)行填充和對未編碼的信息進(jìn)行填充。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中對中繼節(jié)點信息部 分進(jìn)行設(shè)置，是在中繼節(jié)點信息部分填入本中繼節(jié)點在之前T到2T時間內(nèi)所正確接收的 信息包個數(shù)以及每個信息包的時戳和包號，其中T為根據(jù)具體網(wǎng)絡(luò)情況而設(shè)定的確定時 長。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中對負(fù)載信息部分設(shè) 置，是對已經(jīng)編碼的信息進(jìn)行填充和對未編碼的信息進(jìn)行填充。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中對已經(jīng)編碼的信息 進(jìn)行填充，是將幀控制域中的編碼后未解次數(shù)標(biāo)志位置O，將已經(jīng)編碼的包數(shù)填入本次編 碼所涉及的包的個數(shù)，在負(fù)載信息部分填入每個信息包的包號和目的地址。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中對未編碼的信息進(jìn) 行填充，是將幀控制域中的編碼后未解次數(shù)標(biāo)志位置O，將已經(jīng)編碼的包數(shù)置0，省略負(fù) 載信息部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中對負(fù)載的填充，是 將已編碼的信息包直接填充到負(fù)載；將未編碼的信息包和該信息包的包號一同填充到負(fù) 載。
全文摘要
本文公開了一種無線網(wǎng)絡(luò)多路路由網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸方法，主要解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸方法需要時隙較多、數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)過多和對節(jié)點要求過高的問題。其主要步驟分為網(wǎng)絡(luò)初始化和數(shù)據(jù)傳輸兩個部分；網(wǎng)絡(luò)初始化部分主要是確定每個節(jié)點的級數(shù)和它的鄰居節(jié)點信息，并完成組網(wǎng)；數(shù)據(jù)傳輸部分主要是節(jié)點通過對消息包標(biāo)志位的判斷，對不同類型的消息包做出不同的處理；通過對消息包級數(shù)標(biāo)志位的判斷，選擇性地接收本節(jié)點所需要的信息；通過對本地信息池和鄰居信息列表進(jìn)行判斷，選擇最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)編碼，并通過一次數(shù)據(jù)發(fā)送完成消息傳輸和本節(jié)點信息傳輸兩項任務(wù)；本發(fā)明具有網(wǎng)絡(luò)傳輸時隙和數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)少，降低網(wǎng)絡(luò)對節(jié)點要求的優(yōu)點，可用于多用戶無線數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號H04W40/02GK101692740SQ20091002417
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者劉景偉, 吳華, 周寧, 李穎 申請人:西安電子科技大學(xué)