一种基于随机线性网络编码的通信基站制造技术

本发明专利技术请求保护一种基于随机线性网络编码的通信基站，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，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，所述输入设备执行如下频谱分配方法和传输方法：本通信基站能提高频谱分配率、提高传输效率。

A communication base station based on random linear network coding

The invention requests protection of a communication base station based on random linear network coding, which comprises a transmission path circuit configured to generate uplink licenses using the uplink MIMO downlink control information DCI format; and the uplink DCI format includes modulations having each for two transmission blocks. The transmission path circuit is also configured to transmit uplink permissions to a user station, including a processor, an input device, an output device, and a memory interconnected with the processor, an input device, an output device, and a memory for storing computer programs. The computer program comprises a program instruction configured to invoke the program instruction and process the contents of the first receiver and the second receiver. The input device performs the following spectrum allocation method and transmission method: the communication base station can improve the spectrum allocation rate and transmission efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于随机线性网络编码的通信基站
本专利技术属于通信设备
，尤其涉及一种基于随机线性网络编码的通信基站。
技术介绍
现有在第三代合作伙伴计划长期演进(3GPPLTE)中，正交频分复用(OFDM)被采用作为下行链路(DL)传输方案，但是随着4G技术的成熟，5G技术的逐步运用，现在通信基站的频谱分配及其不合理，常常一些地方分配不均衡，一些地方频谱利用率低造成大量浪费，而一些地区频谱又不够用，而且通信传输效率低。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高频谱利用率、提高通信协作传输效率的基于随机线性网络编码的通信基站。本专利技术的技术方案如下：一种基于随机线性网络编码的通信基站，其包括：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,…,PL}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＝{uj|j∈{1,2,…,N}}，用和表示信源节点S到信宿节点uj和信宿节点ui到信宿节点uj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,uj}其中j∈{1,2,…,N}，更新转发集合；步骤4、在S与uj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st＝[r1r2…rN]表示所有信宿节点当前的接收信息情况，rj为信宿节点uj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st＝[r1r2…rN]到达目标状态sd＝[LLLL]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sd；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sd，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(st,a)，表示在状态st采取a操作时到达状态st+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(st,a)之和，即重传预计信息X(sd|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。进一步的，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uj的状态反馈矩阵为表示矩阵的秩，即uj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。本专利技术的优点及有益效果如下：本专利技术在原来通信基站的基础上，添加了基于随机线性网络编码算法，提高通信基站的频谱分配效率和协作传输效率。本专利技术根据步骤3操作由其他信宿节点协作重传，充分考虑网络中可用信宿节点进行协作数据交换，对转发节点进行判定与更新，利用空间多样性提高编码数据包成功传输率。再由步骤4与步骤5操作，针对重传过程进行动态规划，在减少反馈依赖的情况下，针对整体使用求最短路径方法找到最小重传次数下的状态转移路。所提方法不同于传统以单一指标为依据的传输方法，在最小重传次数条件下，综合考虑有效信息包数和链路丢包率，提升单位时间信宿节点能收到的有效信息量，减少重传次数，同时降低对反馈信息的依赖和减少反馈开销。本专利技术实施例通过将能量检测频谱感知应用于通信基站中，可以动态感知相邻通信基站的频谱空洞，形成可借用的频谱集合，并将相邻通信基站的可借用频谱分配给本通信基站中由于频谱资源不足而不能接入的用户组，提高了系统的频谱资源利用率，使得原本不能接入本通信基站的用户组得以接入，从而降低了不满意用户率，提升了系统容量。附图说明图1是本专利技术提供优选实施例协作传输流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种基于随机线性网络编码的通信基站，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,…,PL}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＝{uj|j∈{1,2,…,N}}，用和表示信源节点S到信宿节点uj和信宿节点ui到信宿节点uj的链路本文档来自技高网...

【技术保护点】
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,…,PL}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＝{uj|j∈{1,2,…,N}}，用...

【技术特征摘要】
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,…,PL}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＝{uj|j∈{1,2,…,N}}，用和表示信源节点S到信宿节点uj和信宿节点ui到信宿节点uj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,uj}其中j∈{1,2,…,N}，更新转发集合；步骤4、在S与uj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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博文，
申请(专利权)人：刘福珍，
类型：发明
国别省市：湖北,42