[發(fā)明專利]一種無線多跳傳輸方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)、設(shè)備及終端

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210273137.9
• 申請日: 2022-03-19
• 公開（公告）號: CN114828143A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭網(wǎng)媚;邊卓琳;高晶亮;朱晨晨;王萌萌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04L1/00
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 何畏

1.一種無線多跳傳輸方法，其特征在于，所述無線多跳傳輸方法包括：信源根據(jù)容量和往返時延在內(nèi)的信道特性，以及事先確定的最大包時延和成功率需求在內(nèi)的傳輸指標計算合適的分組大小，基于分組大小在有限域GF(q)上生成滿足MDS性質(zhì)的系統(tǒng)型編碼矩陣；信源編碼矩陣對每一分組進行編碼并發(fā)送，中間節(jié)點采用滿足MDS性質(zhì)特定上三角矩陣對數(shù)據(jù)包進行再編碼。

2.如權(quán)利要求1所述的無線多跳傳輸方法，其特征在于，所述無線多跳傳輸方法包括以下步驟：

步驟一，信源根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量C，往返時延RTT及傳輸要求的最大包時延D_max和成功率ps，計算分組大小k，應(yīng)擴充大小和最大擴充大小N_max＝D_max-RTT/2；其中N＜N_max，表示向上取整；

步驟二，在有限域GF(q)生成滿足MDS性質(zhì)的系統(tǒng)型編碼矩陣前k列是一個k階單位陣；

步驟三，對所有需要發(fā)送的P個數(shù)據(jù)包每k個分一組；如果P不能被k整除，則向最后一組添加全零數(shù)據(jù)包補齊至k個；

步驟四，采用編碼矩陣G對每一個分組進行編碼擴充；

步驟五，信源依次發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)包；

步驟六，中間節(jié)點維護一個上三角再編碼矩陣并通過信道傳輸速率和已收到的數(shù)據(jù)包包頭信息推測應(yīng)收到第n組的第i(1≤i≤N_all)個數(shù)據(jù)包，判斷是否發(fā)生丟包，若是則執(zhí)行步驟七，否則執(zhí)行步驟八；

步驟七，對出錯的包進行編碼替代；

步驟八，中間節(jié)點將正確接收的數(shù)據(jù)包存入緩存，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；

步驟九，中間節(jié)點判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)完第n組的最后一個數(shù)據(jù)包，若是，則將該組從緩存中清除，重置再編碼矩陣；否則不作任何操作；

步驟十，接收端提取同組數(shù)據(jù)包；

接收端從自己的緩存隊列中提取第n組的所有數(shù)據(jù)包，并判斷提取的數(shù)據(jù)包數(shù)是否超過N；若是，則執(zhí)行步驟十二，否則執(zhí)行步驟十一；

步驟十一，更新接收端緩存；

接收端將收到的數(shù)據(jù)包添入緩存，執(zhí)行步驟五；

步驟十二，計算所提取的數(shù)據(jù)包中編碼信息組成矩陣的秩r，比較r與k的大小；若r＝k，則執(zhí)行步驟十三，否則執(zhí)行步驟十四，其中k的取值為[0，k]；

步驟十三，譯碼；

接收端采用高斯消元法對第n組進行譯碼，傳輸結(jié)束，執(zhí)行步驟十六；

步驟十四，判斷是否收到第n組全部N_max個數(shù)據(jù)包，若是則執(zhí)行步驟十五，否則執(zhí)行步驟五；

步驟十五，第n組未能全部譯碼，傳輸失敗，傳輸結(jié)束，執(zhí)行步驟十六；

步驟十六，判斷是否傳輸完所有的分組，若是則執(zhí)行步驟十七，否則執(zhí)行步驟五；

步驟十七，傳輸過程結(jié)束。

3.如權(quán)利要求2所述的無線多跳傳輸方法，其特征在于，所述步驟一中的信源根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量C，往返時延RTT及傳輸要求的最大包時延D_max和成功率ps，計算分組大小k包括：

當(dāng)i跳無線鏈路每一跳的丟包率均為ε，根據(jù)信息論得網(wǎng)絡(luò)容量為C＝1-ε，則求出每一跳的丟包率ε＝1-C；在信源節(jié)點采用MDS編碼，中間節(jié)點采用滿足MDS性質(zhì)的再編碼矩陣對分組進行編碼、續(xù)航時，只要每一跳均可收到超過k個數(shù)據(jù)包，接收端則可對分組進行譯碼；由于傳輸允許的最大包時延為D_max，且網(wǎng)絡(luò)往返時延為RTT，直接計算出達到最大時延時，分組編碼擴充之后的最大值為N_max＝D_max-RTT/2，則列出以下成功率表達式：

成功率大于等于ps，由此計算出滿足條件的分組大小k。