[發明專利]一種用于復雜電磁環境下的多鏈路抗干擾實時傳輸方法

有效

• 申請號: 201910062238.X
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109714132B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 許道峰
• 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;H04L12/911
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華;于瀚文

本發明公開了一種用于復雜電磁環境下的多鏈路抗干擾實時傳輸方法，包括如下步驟：步驟1，對原始信息幀進行網絡編碼；步驟2，實現鏈路選擇和負載分配。本發明通過將待傳輸的業務信息數據分段、編碼、多鏈路分配，能夠在鏈路誤幀率很高的情況下極大地提升信息交付可靠性和時效性。

技術領域

本發明屬于通信網絡領域，尤其涉及一種用于復雜電磁環境下的多鏈路抗干擾實時傳輸方法。

背景技術

戰術通信、工業物聯網、移動數據采集等通信環境以無線傳輸為主且對信息傳輸的實時性有一定要求。信道環境的高動態、弱連接、開放性等DIL(Dynamic IntermittentLink)特性導致信息傳輸不穩定、不可靠且易受(自然、敵對)干擾。針對以上問題，可以考慮從抗干擾、多鏈路傳輸兩個方面綜合處理加以解決。如何在這樣的通信環境下實現信息的高效實時可靠傳輸是工業界、學術界研究的一個熱點問題。

抗干擾傳輸技術包含信號層、網絡層、信息層等多個層面的處理，通過系統化、體系化的綜合運用，達到作戰信息在復雜通信環境下可靠傳輸的目的。信號層的處理手段有跳頻、跳時、定向波束、碼分多址等空、時、頻、碼域的處理技術；網絡層的處理手段包括報文重傳、斷點續傳、重路由、多路徑等處理技術；信息層的處理手段主要對報文進行處理，通過增加一定的冗余提升信息交付的成功率，如應用層的網絡編碼技術。

多鏈路傳輸技術在工業界有較多的案例，如多鏈路捆綁、負載均衡等，主要目的有兩個，一是通過多鏈路實現帶寬聚合形成虛擬寬帶鏈路，提升傳輸實時性；二是通過多鏈路實現負載均衡或負荷分擔，提升鏈路或網絡利用率。

針對通信干擾環境下的實時傳輸問題，目前學術界和工業界少有涉及。

發明內容

本發明的目的是要提供一種用于復雜電磁環境下的多鏈路抗干擾實時傳輸方法，通過應用層信息分段、編碼處理，與物理層、鏈路層、網絡層抗干擾技術一起，形成體系化的抗干擾策略；通過對編碼后數據包的優化分配，確保業務信息在最短時間內交付接收端。本發明能夠在通信條件極其惡劣的情況下大幅提升信息交付時效性和正確率。

本發明包括如下步驟：

步驟1，對原始信息幀進行網絡編碼；

步驟2，實現鏈路選擇和負載分配。

本發明中，步驟1包括：

步驟1-1，設原始待傳輸的數據幀切片為d₁,d₂,…,d_K，d_K表示第K個數據幀，經過網絡編碼后的數據幀切片為y₁,y₂,…,y_M，y_M表示第K個數據幀d_K的數據幀切片，采用如下編碼方案：

其中D＝(d₁ d₂ … d_K)為S×K維矩陣，是待傳輸的原始數據幀切片的矩陣表示；c_MK是網絡編碼矩陣第M行、第K列的元素；S表示每個數據幀切片的長度(以字節表示)，K是原始數據幀切片的個數；Y＝(y₁ y₂ … y_M)，Y是接收端經網絡編碼后的數據幀切片；為K×M維網絡編碼矩陣，K＜M，每一列對應一次網絡編碼的線性組合權值向量，且任意K列形成的矩陣在有限域滿秩；

步驟1-2，最終接收端只要接收到M個編碼報文中的任意K個即能夠正確解碼原始信息。

本發明中，步驟2包括：

步驟2-1，通過選擇算法(Link Selection Algorithm)LSA將鏈路選擇和負載分配問題轉化為優化問題；

步驟2-2，對優化問題進行簡化處理，得到最優分配。