[发明专利]一种用于多跳短分组通信的编码选择方法

说明书

本发明公开了一种用于多跳短分组通信的编码选择方法，具体包括以下步骤：设定RLNC编码方法在多跳短分组通信场景中的解码失败概率的分析算法；求解最小化的解码失败概率，得到最优设计的RLNC编码参数；判断编码参数产生的系数开销是否抵消RLNC编码方法相对端到端喷泉编码方法的编码增益，若是，则在该多跳短分组通信场景中选择使用端到端喷泉编码方法。本发明给出了在数据规模较小的短分组情况下，多跳链路应选择使用端到端喷泉编码方法还是以重新编码为特点的RLNC方法，可以有效指导不同场景下系统传输方案的评估和选择。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种用于多跳短分组通信的编码选择方法。

背景技术

多跳短分组通信在自主驾驶(如车辆队列)、物联网等无线场景中发挥着重要作用。由于传统基于重传的方法存在长反馈延迟，在上述需要低延迟数据交付在系统中，重传方法十分低效。相对而言，使用分组级喷泉码被认为是一种有效方法。喷泉码中的编码数据分组可以不断发送，直到整个消息恢复时才需要一次反馈。长期演进(Long-TermEvolution，LTE)系统中已采用了传统的端到端(End-to-End，E2E)喷泉码，如Raptor码。另一方面，随机线性网络编码 (Random Linear Network Coding，RLNC)也很有应用价值。相比于E2E喷泉码， RLNC允许在多跳链路上的中间节点上重新编码，理论上可以进一步提高吞吐量。然而现有技术中并没有技术方案给出应该选择哪种编码方法的启示。

发明内容

本发明提出一种用于多跳短分组通信的编码选择方法，解决了现有技术中无并没有技术方案给出应该选择哪种编码方法的启示的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于多跳短分组通信的编码选择方法，具体包括以下步骤：

S1，设定RLNC编码方法在多跳短分组通信场景中的解码失败概率的分析算法；

S2，求解最小化的解码失败概率，得到最优设计的RLNC编码参数；

S3，判断编码参数产生的系数开销是否抵消RLNC编码方法相对端到端喷泉编码方法的编码增益，若是，则在该多跳短分组通信场景中选择使用端到端喷泉编码方法。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S1具体包括以下步骤：

S101，建立RLNC编码方法在通信场景中的解码失败概率的计算模型；

S102，将通信场景相关的参数代入计算模型中，得到解码失败概率。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S102中通信场景相关的参数包括但不限于字段大小、链路跳数、节点缓冲区大小、编码有限域大小和丢包率。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S2具体包括以下步骤：

S201，给定物理层短分组约束，利用有限块长度编码理论结合解码失败概率分析算法进行跨层设计；

S202，基于低复杂度算法求解最小化的解码失败概率，得到最优设计的 RLNC编码参数。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S201中跨层设计指的是减少搜索理论上的数值搜索空间。

作为本发明的一个优选实施例，步骤S202中低复杂度算法指的是降低解码失败概率分析算法的循环次数。

本发明的有益效果在于：给出了在数据规模较小的短分组情况下，多跳链路应选择使用端到端喷泉编码方法还是以重新编码为特点的RLNC方法，可以有效指导不同场景下系统传输方案的评估和选择。

附图说明