[发明专利]一种基于网络编码的双向无线中继传输方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，具体来说是一种基于网络编码的双向无线中继传输方法。本发明将组成一个双向中继传输网络的2个终端节点和n个中继节点(其中n≥2)划分为三个不同的种类，使得属于同一类的任意两个节点之间至少会间隔两个属于其它类的中继节点，以及要求在同一时隙内仅有一类节点能够发送数据包而其它两类节点则必须保持沉默，从而有效避免了相邻节点之间同时发送数据包而产生相互干扰，降低了同类节点之间由于同时发送数据包而产生相互干扰，并最终基于解码‑转发方式的数字网络编码技术实现了，无论中继节点个数n有多大，2个终端节点在无信道误码的理想传输条件下总能在每3个时隙内交互一次数据包。

主权项

1.一种基于网络编码的双向无线中继传输方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化，在双向中继传输网络中，将由一个终端节点到另一个端节点之间的中继节点，依次编号为1,2,3,…,n，两个终端节点的编号分别为0和n+1，使得，对于任意整数i∈[0,n]来说，节点i和i+1均互为双向中继传输网络的邻居节点；为节点i∈[1,n]配置一个中继接收缓存区，所述接收缓存区用于暂存该节点从邻居节点成功接收到的多个数据包，以及执行异或操作所生成的待发送数据包；为节点0和节点n+1分别同时配置一个终端接收缓存区和一个终端编码缓存区，所述终端接收缓存区用于暂存终端节点所生成的或接收到的多个数据包，所述终端编码缓存区用于暂存终端节点执行异或操作所生成的一个待发送数据包；其中，所述终端编码缓冲区的初始状态为空；S2、从时隙0开始，双向中继传输网络的每个节点按照如下规则对节点0和节点n+1所发送的数据包进行中继传输：发送规则：每个节点i∈[0,n+1]只能在时隙3t+(i modulo 3)内向其邻居节点发送数据包，其中t为非负整数；当节点i∈[1,n]获得发送机会时，判断其中继接收缓存区是否非空，若是，则将其中继接收缓存区所暂存的第1个数据包同时广播给节点i‑1和i+1，否则，保持沉默；当节点0获得发送机会时，判断其终端编码缓存区是否非空，若是，则向节点1发送其终端编码缓存区所暂存的数据包；若否，判断其终端接收缓存区是否非空，若是，则向节点1发送其终端接收缓存区所暂存的第1个数据包，否则，保持沉默；当节点n+1获得发送机会时，判断其终端编码缓存区是否非空，若是，则向节点n发送其终端编码缓存区所暂存的数据包；若否，判断其终端接收缓存区是否非空，若是，则向节点n发送其终端接收缓存区所暂存的第1个数据包，否则，保持沉默；接收规则：当节点i∈[0,n+1]成功接收到一个以它为目的节点的数据包时，判断其接收缓存区是否为空，若是，直接用该数据包更新接收缓存区；若否，则将该数据包与其接收缓存区暂存或终端接收缓存区的第1个数据包进行异或；此时，中继节点会用异或结果直接更新它的接收缓存区，终端节点会继续执行：判断异或结果是否为全为0的数据包，若是，不做处理；若否，则将异或结果送往上层协议执行数据接收操作；将终端接收缓存区暂存的第1个数据包弹出，并将后序数据包依次上升一位，判断弹出数据包后的终端接收缓存区是否为空，若是，直接用该异或结果更新编码缓存区；若否，将异或结果与弹出操作后的终端接收缓存区暂存的第1个数据包再次进行异或，并用最终的异或结果更新的终端编码缓存区。