[发明专利]多中继网络中基于网络编码的传输控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其地，涉及一种多中继网络中基于网络编码的传输控制方法。

背景技术

随着无线通信技术迅猛发展，各种基于无线通信技术的应用渗透到人们生活生产的方方面面中。多中继网络作为一种典型的网络形式，广泛体现在无线体域网、水下声波网络等场景中。采用多中继网络可有效对抗丢包。理论和实验表明，采用网络编码技术可提升多中继网络的吞吐率，提高传输节点的能效。网络编码由R.Ahlswede等人于2000年提出，其核心思想是利用传输节点的运算能力，对多个数据包进行处理后再发送，在接收端再次运算以得到初始数据包。

传统的传输方式是各中继节点收到编码数据包后再次进行编码，然后依次发送给目的节点。然而，由于任意两个中继节点接收到的数据包来自同一个源节点，因而可能接收到相同数据包，再次编码后的编码数据包则可能存在相关数据包。发送相关数据包造成能源、时间等资源的浪费，限制了吞吐量的提高，同时也限制了能效的提升。

发明内容

本发明针对上述现有传输方式的不足，提出了一种多中继网络中基于网络编码的传输控制方法，其采用协作式的传输控制方法(NCCF，Network Coding with Cooperative Forwarding)，目的节点在接收到中继节点发送的数据包后广播数据包接收情况，实现目的节点与中继节点关于接收情况的信息的共享，使得中继节点能够融合目的节点和自身的信息做出更好的发送决策，避免了发送具有相关性的数据包的情况，从而有效提高了网络编码在多中继网络中的性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种多中继网络中基于网络编码的传输控制方法，其包括以下步骤：

步骤一：源节点首先对初始数据包进行网络编码，然后给各个已编码的数据包添加区分标签后发送；

步骤二：各中继节点接收所述源节点发送来的的数据包，读取所述数据包的区分标签并将所述区分标签记录到一个向量中，其中，中继节点i生成的向量记为α_i，中继节点i再次编码所接收到的数据包并发送，同时发送所述向量α_i，i＝1；

步骤三：目的节点构造一个接收情况反映矩阵T_i，所述矩阵初始为空，即T₀＝0，当接收到中继节点i发来的数据包及向量α_i后，将α_i以及从中继节点i接收到的数目包数目R_i作为所述T_i的最后一行添加到所述T_i中，并广播所述T_i；

步骤四：下一个将要发送的中继节点i+1接收到由目的节点发送的矩阵T_i后，结合所述中继节点i+1生成的向量α_i+1确定所述中继节点i+1发送数据包的数目并发送相应数目的数据包，且i＝i+1；

步骤五：重复步骤三，步骤四，直到最后一个中继节点发送完毕。

根据上述的多中继传输网络中基于网络编码的传输控制方法，其中，所述矩阵T_i为