專利名稱：多中繼網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其地，涉及一種多中繼網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)迅猛發(fā)展，各種基于無線通信技術(shù)的應(yīng)用滲透到人們生活生產(chǎn)的方方面面中。多中繼網(wǎng)絡(luò)作為一種典型的網(wǎng)絡(luò)形式，廣泛體現(xiàn)在無線體域網(wǎng)、水下聲波網(wǎng)絡(luò)等場景中。采用多中繼網(wǎng)絡(luò)可有效對抗丟包。理論和實驗表明，采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)可提升多中繼網(wǎng)絡(luò)的吞吐率，提高傳輸節(jié)點的能效。網(wǎng)絡(luò)編碼由R. Ahlswede等人于2000年提出，其核心思想是利用傳輸節(jié)點的運算能力，對多個數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理后再發(fā)送，在接收端再 次運算以得到初始數(shù)據(jù)包。傳統(tǒng)的傳輸方式是各中繼節(jié)點收到編碼數(shù)據(jù)包后再次進(jìn)行編碼，然后依次發(fā)送給目的節(jié)點。然而，由于任意兩個中繼節(jié)點接收到的數(shù)據(jù)包來自同一個源節(jié)點，因而可能接收到相同數(shù)據(jù)包，再次編碼后的編碼數(shù)據(jù)包則可能存在相關(guān)數(shù)據(jù)包。發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)包造成能源、時間等資源的浪費，限制了吞吐量的提高，同時也限制了能效的提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有傳輸方式的不足，提出了一種多中繼網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其米用協(xié)作式的傳輸控制方法(NCCF, Network Coding with CooperativeForwarding),目的節(jié)點在接收到中繼節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包后廣播數(shù)據(jù)包接收情況,實現(xiàn)目的節(jié)點與中繼節(jié)點關(guān)于接收情況的信息的共享，使得中繼節(jié)點能夠融合目的節(jié)點和自身的信息做出更好的發(fā)送決策，避免了發(fā)送具有相關(guān)性的數(shù)據(jù)包的情況，從而有效提高了網(wǎng)絡(luò)編碼在多中繼網(wǎng)絡(luò)中的性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多中繼網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其包括以下步驟步驟一源節(jié)點首先對初始數(shù)據(jù)包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，然后給各個已編碼的數(shù)據(jù)包添加區(qū)分標(biāo)簽后發(fā)送；步驟二 各中繼節(jié)點接收所述源節(jié)點發(fā)送來的的數(shù)據(jù)包，讀取所述數(shù)據(jù)包的區(qū)分標(biāo)簽并將所述區(qū)分標(biāo)簽記錄到一個向量中，其中，中繼節(jié)點i生成的向量記為a i，中繼節(jié)點i再次編碼所接收到的數(shù)據(jù)包并發(fā)送，同時發(fā)送所述向量a y i = I ;步驟三目的節(jié)點構(gòu)造一個接收情況反映矩陣Ti,所述矩陣初始為空，即Ttl = 0，當(dāng)接收到中繼節(jié)點i發(fā)來的數(shù)據(jù)包及向量Qi后，將^以及從中繼節(jié)點i接收到的數(shù)目包數(shù)目Ri作為所述Ti的最后一行添加到所述Ti中，并廣播所述Ti ；步驟四下一個將要發(fā)送的中繼節(jié)點i+Ι接收到由目的節(jié)點發(fā)送的矩陣Ti后，結(jié)合所述中繼節(jié)點i+Ι生成的向量a i+1確定所述中繼節(jié)點i+Ι發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)目并發(fā)送相應(yīng)數(shù)目的數(shù)據(jù)包，且i = i+Ι ;
步驟五重復(fù)步驟三，步驟四，直到最后一個中繼節(jié)點發(fā)送完畢。根據(jù)上述的多中繼傳輸網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其中，所述矩陣Ti為

權(quán)利要求
1.一種多中繼傳輸網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一源節(jié)點首先對初始數(shù)據(jù)包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，然后給各個已編碼的數(shù)據(jù)包添加區(qū)分標(biāo)簽后發(fā)送； 步驟二 各中繼節(jié)點接收所述源節(jié)點發(fā)送來的的數(shù)據(jù)包，讀取所述數(shù)據(jù)包的區(qū)分標(biāo)簽并將所述區(qū)分標(biāo)簽記錄到一個向量中，其中，中繼節(jié)點i生成的向量記為a i，中繼節(jié)點i再次編碼所接收到的數(shù)據(jù)包并發(fā)送，同時發(fā)送所述向量a i，i = I ; 步驟三目的節(jié)點構(gòu)造一個接收情況反映矩陣Ti,所述矩陣初始為空，即Ttl = O,當(dāng)接收到中繼節(jié)點i發(fā)來的數(shù)據(jù)包及向量a ，將a i以及從中繼節(jié)點i接收到的數(shù)目包數(shù)目Ri作為所述Ti的最后一行添加到所述Ti中，并廣播所述Ti ； 步驟四下一個將要發(fā)送的中繼節(jié)點i+Ι接收到由目的節(jié)點發(fā)送的矩陣Ti后，結(jié)合所述中繼節(jié)點i+Ι生成的向量a i+1確定所述中繼節(jié)點i+Ι發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)目并發(fā)送相應(yīng)數(shù)目的數(shù)據(jù)包，且i = i+Ι ; 步驟五重復(fù)步驟三，步驟四，直到最后一個中繼節(jié)點發(fā)送完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多中繼傳輸網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其特征在于，所述矩陣Ti為OCI Rl ^ill X 21 X Kl Rl Γτι _ CC Ri _ Xu X22 XkiRi I r~_ i Ri J V-^li X 2i X Ki RiJ 其中，Xli · · xKi是a i中的組成元素，Ri為中繼節(jié)點i接收到的數(shù)目包數(shù)目，Xij表示中繼節(jié)點j是否接收到源節(jié)點i的數(shù)據(jù)包，當(dāng)Xij = O表示沒有接收到數(shù)據(jù)包，當(dāng)Xij = I表示接收到數(shù)據(jù)包，K為數(shù)據(jù)包的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多中繼傳輸網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其特征在于，所述中繼節(jié)點為3個。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多中繼傳輸網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其特征在于，源節(jié)點到中繼節(jié)點的數(shù)據(jù)包以及中繼節(jié)點到目的節(jié)點的數(shù)據(jù)包的成功傳輸概率相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多中繼網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法，其采用協(xié)作式的傳輸控制方法，目的節(jié)點在接收到中繼節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包后廣播數(shù)據(jù)包接收情況，實現(xiàn)目的節(jié)點與中繼節(jié)點關(guān)于接收情況的信息的共享，使得中繼節(jié)點能夠融合目的節(jié)點和自身的信息做出更好的發(fā)送決策，避免了發(fā)送具有相關(guān)性的數(shù)據(jù)包的情況，從而使得本發(fā)明的多中繼網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸控制方法在發(fā)送時間及能效方面有明顯的性能提升，有效的改善了多中繼網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能，增加了網(wǎng)絡(luò)吞吐率并提升了節(jié)點的能量利用率。
文檔編號H04L1/00GK102647253SQ201210086748
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者丁良輝, 宋欣, 畢琰, 錢良 申請人:上海交通大學(xué)