[发明专利]一种有效压缩传输信号频带的无线多跳网络传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络编码方法的技术领域，尤其是指一种有效压缩传输信号频带的无线多跳网络传输方法。

背景技术

随着无线多跳通信网络的普及，其规模和复杂程度持续发展，而多跳通信网络遇到越来越多难题，如带宽降低、无线干扰以及网络延时等问题，譬如，在网络中每一跳，其吞吐量就会下降多达50%，在现有多跳组网技术中，当基站无线中继的跳数超过2-3跳以后，其吞吐量下降得更加迅速，信号质量的恶化非常严重，网络性能会严重降低。造成这种问题的原因之一是多跳网络中每个节点同时提供用户接入和数据回传，其回传链路随着跳数的增加而下降，参见附图1所示，根据附图1可知，越靠近根节点的基站无线回传链路占用带宽逼近或超过信道最大带宽门限，导致了远端节点的基站接入信号不能适时传输到交换中心，特别是视频信号传输，其接入带宽远远不能满足适时传输的要求，这也是目前各类无线多跳组网技术不能真正应用到各领域的最重要的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能有效解决无线基站多跳组网回传链路传输带宽瓶颈、有效压缩传输信号频带、能实现跳数较多的实际应用且有效保障传输信号质量的无线多跳网络传输方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种有效压缩传输信号频带的无线多跳网络传输方法，该方法包括有：

 A、该无线多跳组网设置有N个网络节点，当无线多跳组网中的节点1测量到信号d1时，采用M个随机变量对信号d1进行加权处理，得到节点1的随机加权值为                                                ，再将上述随机加权值传送至节点2，其中，N和M均为正整数；

 B、所述节点2测量到的信号d2，并相应与不同的M个随机变量进行加权运算，得到节点2的随机加权值为，将节点2的随机加权值与接收到上述节点1的随机加权值，进行相加运算后，所得值传送至下一个节点处；

  C、依次类推，在节点N时，将前面所有的N个节点的测量值的随机加权值进行累加，将累加值传送至最终的信宿端；

  D、采用压缩感知的信号重构方法，在信宿端利用优化公式进行信号重构。

所述优化方程为。

本发明在采用了上述方案后，其最大优点在于，在本发明中，每个节点测量到的信号均进行信号加权处理，同时在信宿端，将前面所有节点测量值的随机加权值进行累加，这种处理通过信号加权运算，实现所需频带的压缩，然后通过压缩感知信号重构，可解决原有技术中，基站无线中继的跳数超过2-3跳以后，其吞吐量下降的问题，避免了靠近根节点的基站无线回传链路占用带宽逼近或超过信道最大门限，使得远端基站节点接入信号能适时传输到交换中心，满足视频通信的要求。

附图说明

图1为现有技术中无线多跳组网的传输原理图。

图2为本发明的网络编码流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

参见附图2所示，本实施例所述的有效压缩传输信号频带的无线多跳网络传输方法，该方法包括有：

 A、该无线多跳组网设置有N个网络节点，当无线多跳组网中的节点1测量到信号d1时，采用M个随机变量对信号d1进行加权处理，得到节点1的随机加权值为 ，再将上述随机加权值传送至节点2，其中，N和M均为正整数；

 B、所述节点2测量到的信号d2，并相应与不同的M个随机变量进行加权运算，得到节点2的随机加权值为，将节点2的随机加权值与接收到上述节点1的随机加权值，进行相加运算后，所得值传送至下一个节点处；

  C、依次类推，在节点N时，将前面所有的N个节点的测量值的随机加权值进行累加，将累加值传送至最终的信宿端；

  D、采用压缩感知的信号重构方法，在信宿端利用优化公式进行信号重构。

所述优化方程为。

所述的优化方程为，其中，d为采样得到的信号（例如采集的静态图像信号或视频信号等），重构信号的关键是找出信号d在域中的稀疏表示，通过l₀范数优化找到具有系数结构的解，由于通过l₀的优化问题是一个难求解的NP-hard问题，所以可以用l₁约束取代l₀，即采用优化方程进行信号重构求解。