[发明专利]基于CPCI总线的网络编码控制器

说明书

技术领域

本发明涉及网络编码控制器，具体涉及基于CPCI总线的网络编码控制器。

背景技术

在无线自组织通信网络中，随着加入网络的系统和用户的不断增加，设计容量渐渐不能满足需求。同时由于通信距离、容量之间相互制约，较大的通信容量限制了通信距离，而较远的通信距离又限制了通信容量。

传统的通信网络中，网络节点所起到的作用只是对所传网络数据进行存储或转发功能，对中间网络数据不做任何处理和加工，只是作为中间路由的责任，只做中间转发器的角色。一直以来人们普遍认为中间节点对于网络数据加工不会产生其他效益，直到2000年，R.Ahlswede等人在IEEE trans-IT上发表了一篇题为“网络信息流”的文章，提出了网络编码的概念，彻底改观了这一传统观点。从数据通信理论观点研究，节点不仅仅只做存储转发功能，可以对收到的相关信息进行线性或非线性编码操作，经过处理后的编码数据再直接传输出去，中间起着编码信息的作用，网络编码正是根据这一思想应运而生，在网络目标末端接收节点上，再把编码信息重新编码译出，然后发送给最终的接收端。

目前，网络编码技术已经成为无线自组织通信中的一个研究热点，网络编码技术由网络节点对多条输入链路上收到的数据信息进行一定线性或非线性处理，接着再发送出去，节点起着编码器或信号处理器的作用。通过网络编码，可以达到多播网络传输的最大流界，而传统的多播路由方式一般不能达到该界。现有技术限制了系统容量，并存在节点处能量消耗大、传播效率不高等问题。设计一种能够满足需求的网络编码控制器成为了技术发展的方向。

网络编码改变了传统网络中间节点上存储→转发的模式,成为了二十一世纪通信领域中重要的研究方向之一,它使中间节点的计算能力得到很大的提高也给网络中各方面的性能带来了质的飞跃；网络编码是当前通信应用中的关键技术之一，网络编码在网络节点处对网络信息进行有效处理，经处理后的数据进行转存或传输，其实质都是都过对传输数据编码操作实现的，在一定程度上节省了网络资源消耗，网络编码后能发送更多的数据传输，大大提高了通信信道的传输容量，节省了网络宽带资源等优点。

应用网络编码，可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题，提高网络性能。网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量，尤其是组播吞吐量。可以减少数据包的传播次数，降低无线发送能耗。当网络部分节点或链路失效时采用随机网络编码，最终在目的节点仍然能恢复原始数据，增强网络的容错性和鲁棒性。网络编码对无线网络的性能改善主要体现在提高网络编码的吞吐量上，网络编码已经被证明对于提高某些网络的吞吐量有着很大的作用。运用网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量，但是同时会增加网络的复杂性。不少研究者在研究提高无线网络的组播吞吐量的同时，研究如何降低因采用网络编码带来的复杂性。在网络状况恶劣的条件下，网络编码和路由之间组播吞吐量的差别不大，网络编码的优势体现在降低网络复杂性上;在网络状况较好的条件下，网络编码相对于路由方法，在很大程度上，提高了组播吞吐量。这为根据网络状况动态调整网络编码算法提供了可能。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于CPCI总线的网络编码控制器，利用CPCI总线传输速度快、信号稳定的特点，通过配置实现超短波、微波通信的网络编码功能。

技术方案：基于CPCI总线的网络编码控制器，包括电源模块和前面板模块；其特征在于，包括CPCI总线，CPCI总线上连接有接口模块、主控模块、频率合成模块和网络编码模块；网络编码模块包括超短波网络编码模块和微波频段网络编码模块；

接口模块接收外部信息，将信息转换为数字信号后，通过CPCI总线送入主控模块；主控模块将接收到的信号送入网络编码模块；网络编码模块将信号按照节点数进行网络编码处理；处理后的数据通过CPCI总线送回主控模块，主控模块通过CPCI总线将返回的数据送入接口模块，接口模块将数据转换成模拟信号后输出。

网络编码控制器的控制方法；当网络编码控制器处于接收并分发到的两地或多地的数据汇节点3时，将接收到的两地或多地的的数据进行异或后转发或分发；当网络编码控制器处于接收两地或多地的数据的汇节点时，将其解码恢复出两地或多地的发来的所有数据；即解码收到完整信息。