[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
• 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

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種無線多跳傳輸方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)、設(shè)備及終端，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。本發(fā)明的兩種編碼大大提高了一個分組在網(wǎng)絡上傳輸?shù)某晒β剩覕?shù)據(jù)包在中間節(jié)點上可以實現(xiàn)實時轉(zhuǎn)發(fā)，降低了數(shù)據(jù)包傳輸時延；分組大小以及編碼之后的規(guī)模由信源根據(jù)性能指標計算得到，因此接收端僅需要向信源反饋一次，減少的反饋次數(shù)大大降低了由于網(wǎng)絡往返時間帶來的時延。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線多跳傳輸方法、系統(tǒng)、存儲介質(zhì)、設(shè)備及終端。

背景技術(shù)

目前，第五代移動通信(5th Generation Mobile Communication Technology，5G)，對網(wǎng)絡互連及高速率通信提出更高要求。基于5G的物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、擴展現(xiàn)實(Extendedreality，XR)等應用場景對無線網(wǎng)絡通信提出了超高速、高可靠、超低時延的苛刻要求。為了達到如此苛刻的性能，毫米波因其大帶寬就將在5G中扮演一個關(guān)鍵角色。但是，毫米波信號不能穿透大多數(shù)固體材料，且信號衰減較大。高傳播損耗和中不可避免的阻塞現(xiàn)象就要求高密度部署5G基站。綜合性能與經(jīng)濟上的考量，第三代合作伙伴計劃(The3rd Generation Partnership Project，3GPP)提出了綜合接入回傳(Integrated Accessand Backhaul，IAB)：讓部分gNB采用傳統(tǒng)的光纖接入核心網(wǎng)，而剩余的gNBs采用無線回傳。這樣，傳統(tǒng)基站與終端的單跳無線網(wǎng)絡就變成了多跳無線網(wǎng)絡。在實際的通信過程中，不僅是5G將要使用到的毫米波通信，其余所有的無線通信鏈路都面臨不可避免的衰落、損耗等問題。這些影響因素使得數(shù)據(jù)包在傳輸過程中存在丟失現(xiàn)象，使得數(shù)據(jù)包在傳輸過程中存在丟失現(xiàn)象。與擁塞引起的丟包不同，這些由于信道本身特性引起的丟包問題無法通過控制傳輸速率來解決。為了解決上述問題，現(xiàn)在采用較多的方法是自動請求重傳(AutomaticRepeat Request，ARQ)、前向糾錯(Forward Error Correction，F(xiàn)EC)和混合自動請求重傳(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)。這些方式可以較好地保證單跳鏈路的可靠傳輸。但是在傳統(tǒng)的多跳路由網(wǎng)絡中，中間節(jié)點只負責存儲轉(zhuǎn)發(fā)，僅采用上述方式無法解決每一跳鏈路的錯誤累積問題。如何保證多跳無線網(wǎng)絡的錯誤累積問題，并在此基礎(chǔ)上滿足社會對無線網(wǎng)絡的更高要求成為時下的熱點問題。2000年，R.Ahlswede、N.Cai等人首次提出網(wǎng)絡編碼(Network Coding，NC)的概念，指出：網(wǎng)絡中間節(jié)點對接收到的數(shù)據(jù)包進行編碼處理后再發(fā)送，而不僅僅是存儲轉(zhuǎn)發(fā)，則可以達到多播網(wǎng)絡理論最大容量。中間節(jié)點對數(shù)據(jù)進行編碼處理后，可以消除多跳鏈路中的錯誤累積，提高傳輸可靠性，進而減少重傳次數(shù)、降低時延。

但是，現(xiàn)有基于網(wǎng)絡編碼的方法(如BATS碼等)中源節(jié)點和中間節(jié)點的編碼操作均采取有限域GF(q)上的隨機編碼，不能保證最大距離可分(MDS)性質(zhì)，這將會降低接收端收到一個分組以后可以譯碼的概率。同時，現(xiàn)有方法中接收端為了對一個分組進行譯碼會向發(fā)送端反饋多次信息，由于鏈路往返時延的存在，多次反饋會大大增加數(shù)據(jù)包時延。

通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：

(1)在傳統(tǒng)多跳路由網(wǎng)絡中，中間節(jié)點只負責存儲轉(zhuǎn)發(fā)，僅采用自動請求重傳、前向糾錯和混合自動請求重傳方式無法解決每一跳鏈路的錯誤累積問題。(2)現(xiàn)有方法中源節(jié)點和中間節(jié)點的編碼操作均采取GF(q)上的隨機編碼，不能保證最大距離可分性質(zhì)，將會降低接收端收到一個分組以后可以譯碼的概率。

(3)現(xiàn)有方法中接收端為了對一個分組進行譯碼會向發(fā)送端反饋多次信息，由于鏈路往返時延的存在，多次反饋會大大增加數(shù)據(jù)包時延。

發(fā)明內(nèi)容