[发明专利]一种基于随机线性网络编码的通信基站

权利要求书

1.一种基于随机线性网络编码的通信基站，其特征在于，包括：该通信基站包括发送路径电路，配置来：使用上行链路多输入多输出下行链路控制信息DCI格式产生上行链路许可；上行链路DCI格式包括具有用于两个传输块的每个的调制和编码方案MCS值的MCS字段，该发送路径电路也配置来发送上行链路许可到用户站。对于给定的传输块，对应于传输块的MCS值和分配给用户

站的物理资源块的正整数(N_PRB)的组合指示传输块是否被禁止；还包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，及处理第一接收机、第二接收机的内容，所述输入设备执行一种操作通信基站的基于随机线性网络编码方法，通信基站的网络网络包括一个信源节点S和N个信宿节点，包括初始传输阶段和重传阶段，其中在初始传输阶段进行数据包的编码和广播、接收情况的反馈以及转发节点的判定与更新；具体包括以下步骤：

步骤1、信源节点S对L个原始数据包P＝{P₁,P₂,…,P_L}进行随机线性网络编码，生成编码数据包广播给N个信宿节点u＝{u_j|j∈{1,2,…,N}}，用和表示信源节点S到信宿节点u_j和信宿节点u_i到信宿节点u_j的链路丢包率，i,j∈{1,2,…,N}；

步骤2、信宿节点用状态反馈矩阵E反馈接收情况，判断各信宿节点是否接收到所有的编码数据包，传输是否完成，若已接收到所有的编码数据包，实现解码，传输结束；若不能实现解码，则进入重传阶段；

在重传阶段，选取最小化重传次数下的状态转移路径，计算并选取最优转发节点进行编码数据包的重传；具体包括步骤：

步骤3、将接收到所有编码数据包的信宿节点与信源节点存于转发节点集合a＝{S,u_j}其中j∈{1,2,…,N}，更新转发集合；

步骤4、在S与u_j之间进行选择重传直至信息传输完毕，确定最小化重传次数V并在最小重传次数V下进行动态规划状态转移过程，计算并获取最小重传次数V下预计增益最大的状态转移路径，所述计算并获取最小重传次数V下预计增益最大的状态转移路径，具体包括：

状态向量s_t＝[r₁ r₂ … r_N]表示所有信宿节点当前的接收信息情况，r_j为信宿节点u_j当前时刻状态反馈矩阵的秩的大小，为了最小化重传次数，将选取状态转移过程转换为最短路径问题求解，将所有状态看作状态节点，并将通过一次重传能到达的状态节点相连接，得到状态图，整个重传过程存在多种状态转移路径，为最小化重传次数，则根据状态图计算由当前状态s_t＝[r₁ r₂ … r_N]到达目标状态s_d＝[L L L L]的最短路径；由上述可知，假定各状态节点之间为单位距离，每经过一个节点，增加路径距离1，因此，所求最短路径距离大小等于最小重传次数V，此时，存在W条路径通过V次传输可由初始状态s₁至目标状态s_d；将单次转发节点存于操作集A*；所述计算最优转发操作集A*具体包括：从状态s₁经历V次重传到达目标状态s_d，若存在多条最短路径，则由已确定的W条状态转移路径，计算预计即时信息量X(s_t,a)，表示在状态s_t采取a操作时到达状态s_t+1，各信宿节点预计能收到有效信息量的大小，进而计算V次重传所得X(s_t,a)之和，即重传预计信息X(s_d|s₁,a)，计算并选取能带来最大预计信息量的最优转发节点进行转发重传，操作集A*由单次最优转发节点a*所构成；

步骤5、每隔V个时隙，信宿节点反馈信息接收情况，更新信宿节点信息接收情况，跳转至步骤2验证传输是否完成。

2.根据权利要求1所述的基于随机线性网络编码的通信基站，其特征在于，所述状态反馈矩阵为传输过程中信宿节点成功接收数据包后，在接收端或中继处将生成L×L的状态反馈矩阵E,假定信宿节点u_j的状态反馈矩阵为表示矩阵的秩，即u_j收到有效编码数据包数,当表示该信宿节点收到所有数据包；当则需转发节点重传编码数据包。,当所有信宿节点达到满秩状态，则收到所有信息，传输结束，否则进入重传阶段。