[发明专利]基于网络编码的无线自组织网络数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用网络编码技术实现无线自组织网络中数据传输的方法，属于无线移动自组织网络通信技术领域。

背景技术

在现有的计算机通信网络中，信息传输都是由源节点经过中间节点，以存储转发的方式传送到目标节点的。除了数据复制以外，一般来说在网络的中间节点并不需要做任何数据处理。而网络编码是一种网络传输的思想，它通过在中间节点所进行的数据处理来提高数据传输过程的效率。对于网络编码理论的研究，近些年已经成为学术界的一大热点。然而，对于网络编码技术本身，对其理论研究的重视远大于针对其技术的应用。多数设想的应用是针对具体一个点的理论研究给出一个可能的应用点，目前关于其具体应用的设想没有给出一个完整的应用方案。本发明针对网络编码技术及其基本原理的特点，提出了一种新的无线网络构建及其路由技术方案，以及在此网络结构上利用网络编码技术进行数据传输的方法。

发明内容：

本发明的目的是提出一种基于网络编码的无线自组织网络数据传输方法，它在无线自组织网络路由计算和数据转发过程中结合可以利用网络编码技术的拓扑结构，建立数据传输的快速通道，从而实现无线自组织网络中高效数据传输。

为完成本发明的目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于网络编码的无线自组织网络数据传输方法，包含以下步骤：

1)在无线网络中构建由主干节点组成的直线形和/或环形拓扑结构的主干传输链路；

2)在网络中传输数据时，对于在主干传输链路上相向传输的数据，先进行编码，然后再继续传输，最后由收到该编码数据的下一节点对该数据解码；对于主干传输链路上的非相向传输的数据以及在非主干传输链路上传输的数据，则直接转发。

所述步骤2)进一步包括以下子步骤：

2.1)中间节点判断自己的节点类型；

2.2)若是普通节点，则直接转发数据；

2.3)若是主干节点，则接管所有经过它的数据传输；

2.4)查找是否存在相向传输的数据，若存在，则对其先进行编码，然后再继续传输；若不存在，则直接进行数据转发；

2.5)对一对或者一个数据单元处理完毕后，转步骤2.4)，继续查找正在进行的数据传输。

本发明在直线形链路与环形链路上进行网络编码传输，从而形成传输的主干网络，而路由协议优先将数据报文就近发送到主干网络上传输。

本发明利用了节点的计算能力远大于网络传输能力的特点，首先将传输数据分解为更小的传输数据单元，考虑将所有相向传输的数据进行编码传输，同时，提出对所有相向数据传输编码的新思想，遇到相向传输的数据，就对传输单元进行编码，当数据到达下一个节点时，先进行解码，然后考虑进一步的传输。

本发明的有益效果是：(1)分析了基础网络编码理论在无线自组织网络中的原理，并通过拆分双向数据流的方法，实现在线形拓扑结构以及环形拓扑结构上的编码方法；(2)利用网络编码的方法可以有效减少无线网络通信量及通信次数，而利用网络编码技术的前提是要存在一定具体的通信场景，本发明通过对路由计算进行限制，在无线网络中创造适合网络编码的逻辑拓扑结构；(3)本发明提出了将无线自组织网络逻辑拓扑结构组织成快速主干环形/直线路径与各节点就近向主干网络辐射连接的拓扑结构，从而有效利用网络编码技术实现数据传输。

附图说明：

图1是本发明思想原理图；

图2是数据分解及网络编码传输原理图；

图3是主干网数据传输流程；

图4是可能的主干结构；

图5是节点初始化选择和发送逻辑。

具体实施方式：

本发明目的在于利用网络编码技术的基本原理，提出适宜使用网络编码技术进行无线自组织网络数据传输的方法。

图1给出了网络编码基本原理以及本发明在此基本原理基础上提出的适宜无线网络数据传输的两种网络拓扑结构及传输方法原理。