基于机会网络编码的通信方法和通信装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种基于机会网络编码的通信方法和通信装置，该通信方法包括：多个信源节点中的第i信源节点接收该多个信源节点中的第j信源节点广播的第一编码信息；该第i信源节点确定是否要对该第一编码信息进行重编码；若该第i信源节点确定需要对该第一编码信息进行重编码，则该第i信源节点获取该第i信源节点的编码度分布和第一编码度数，并根据该第一编码度数对该第一编码信息进行重编码，生成第二编码信息，并将该第二编码信息通过广播的形式发送至汇聚节点。本发明专利技术实施例的通信方法和通信装置，能够减小网络中的通信开销，延长网络生存期。

【技术实现步骤摘要】
基于机会网络编码的通信方法和通信装置
本专利技术实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种基于机会网络编码的通信方法和通信装置。
技术介绍
随着通信网络基础设施的发展，卫星通信业务在网络通信中占有越来越重要的地位。传统的数据传输是基于端到端的数据流独立传输，可靠性是靠使用合适的协议来保证的。例如，普遍使用的传输控制协议/因特网互联协议(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP)用重传机制来保证传输的可靠性。但是在很多情况下TCP/IP协议并不适用，例如，点到多点的传输，在严重损坏的信道上进行传输等等。基于反馈重传的TCP在传输距离太长的时候性能很差，因为长距离导致发送方等待反馈确认信息时的空闲时间太长。传统传输手段不能满足卫星网络对服务质量的要求，在卫星网络中数据传输的效率和稳定性较差，特别是卫星网络信道存在衰落、干扰和传输距离长等特性，导致信息在传输过程中会受到随机错误和突发错误的影响，造成数据在卫星网络中传输时会发生误码或数据丢失等传输错误，卫星通信网络的不稳定以及随时间变化等特性，使得卫星通信对带宽、时延、时延抖动等都提出了更高的服务质量(QualityofService，Qos)要求。网络编码是一种通过中继节点对接收到的信息进行编码来达到提高多播网络容量的技术。相对于传统的数据传输，网络编码的应用可以在系统吞吐量受限的环境下，显著提高数据传输的效率。但是，现有的基于网络编码的通信方法通信开销较大，影响网络生存期，如何使网络在有限的能量条件下尽可能工作更长时间成为一项亟待解决的问题。专利技术内容本专利技术实施例提供一种基于机会网络编码的通信方法和通信装置，能够减小网络中的通信开销，延长网络生存期。第一方面，提供了一种基于机会网络编码的通信方法，该方法应用于分布式协作通信网络系统，该分布式协作通信网络系统包括多个信源节点和一个汇聚节点，包括：该多个信源节点中的第i信源节点接收该多个信源节点中的第j信源节点广播的第一编码信息，该第一编码信息携带该第一编码信息的编码度数；该第i信源节点根据该第一编码信息的编码度数和该第i信源节点与该第j信源节点之间的路由跳数，确定是否要对该第一编码信息进行重编码；若该第i信源节点确定需要对该第一编码信息进行重编码，则该第i信源节点获取该第i信源节点的编码度分布，并根据该第i信源节点的编码度分布，确定第一编码度数；该第i信源节点根据该第一编码度数对该第一编码信息进行重编码，生成第二编码信息，并将该第二编码信息通过广播的形式发送至该汇聚节点；其中，i和j均为大于或等于1的整数，且i与j不相等。可选地，该第i信源节点根据该第i信源节点的编码度分布，确定第一编码度数，包括：该第i信源节点从该第i信源节点的编码度分布中随机生成该第一编码度数。因此，网络系统中的任一信源节点都可以接收到其它信源节点传输的编码信息，并根据该编码信息的度数和两个信源节点之间的路由信息，有选择性地对接收到的信息进行编码和转发，这样能够减小网络中的通信开销，使网络在有限的能量条件下尽可能工作更长时间，从而延长网络生存期，提高网络系统的传输效率。在第一方面的第一种可能的实现方式中，该第i信源节点根据该第一编码信息的编码度数和该第i信源节点与该第j信源节点之间的路由跳数，确定是否要对该第一编码信息进行重编码，包括：若该第一编码信息的编码度数小于第一阈值，且该第i信源节点与该第j信源节点之间的路由跳数小于第二阈值，则该第i信源节点确定对该第一编码信息进行重编码。具体地，该第i信源节点可以根据预设的第一阈值和第二阈值，来判断是否要对该第一编码信息进行重编码，这样，能够避免对无需编码的信息重编码，造成资源的浪费。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在该第i信源节点获取该第i信源节点的编码度分布之前，该方法还包括：当网络初始化时，该第i信源节点确定该第i信源节点的编码度分布；或当该分布式协作通信网络系统的网络拓扑或者该原始数据信息发生变化时，该第i信源节点更新该第i信源节点的编码度分布。具体地，该第i信源节点无需每次编码的时候都确定第i信源节点的编码度分布，只需要在网络初始化的时候确定，或者在系统的网络拓扑发生变化的时候对该每个信源节点的编码度分布进行更新即可，在每次编码的时候直接从内存中获取对应节点的编码度分布，这样，能够在一定程度上节省时间开销，提高编码效率。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该第i信源节点确定该第i信源节点的编码度分布，包括：该多个信源节点中的第i信源节点获取第一信息，该第一信息为用于解卷积运算所需的信息；该第i信源节点根据该第一信息，进行解卷积运算，得到该第i信源节点的编码度分布。具体地，从汇聚节点开始对目的编码度分布进行解卷积，再对第一层子度分布进行递归式调用解卷积，直至叶节点为止。这样，多个信源节点中的每个信源节点都可以确定出自身的编码度分布，以便于后续直接根据自身的编码度分布选择编码度进行编码，无需每次都进行信源节点的编码度分布的计算，从而提高编码效率。应理解，目的编码度分布是通过参数估计提前预设好的概率分布。在一种优选的情况下，本专利技术实施例的目的编码度分布满足鲁棒孤波分布(RobustSolitonDistribution，RSD)，这样，各个信源节点的原始数据包通过网络编码，传输到汇聚节点，该汇聚节点的译码度分布满足RSD分布，从而能够最大化译码效率。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该第一信息包括该第i信源节点的父节点、该父节点的编码度分布、该第i信源节点的子节点和该第i信源节点的原始数据信息。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，在该多个信源节点中的第i信源节点获取第一信息之前，该方法还包括：当网络初始化时，该第i信源节点确定该第一信息；或当该分布式协作通信网络系统的网络拓扑或者该原始数据信息发生变化时，该第i信源节点更新该第一信息。具体地，该第i信源节点无需每次编码的时候都确定上述第一信息，只需要在网络初始化的时候，或者系统的网络拓扑发生变化的时候对该第一信息进行更新即可，在每次编码的时候直接从内存中获取该第一信息，这样，能够在一定程度上节省时间开销，提高编码效率。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该第i信源节点更新该第i信源节点的编码度分布，包括：该第i信源节点接收来自该多个信源节点中的第q信源节点发送的第三编码信息，该第三编码信息携带该第q信源节点的编码度分布；该第i信源节点根据该第三编码信息判断该第q信源节点的数据信息是否发生变化；若该第q信源节点的数据信息发生变化，则该第i信源节点判断该第q信源节点为该第i信源节点的父节点还是子节点；若该第q信源节点为该第i信源节点的父节点，则该第i信源节点对该第q信源节点的编码度分布进行分解，获得该第i信源节点更新后的编码度分布；若该第q信源节点为该第i信源节点的子节点，则该第i信源节点将该第三编码信息的优先级设置为高优先级，通过广播的形式向该汇聚节点发送该第三编码信息，用于该汇聚节点确定更新后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机会网络编码的通信方法，其特征在于，所述通信方法应用于分布式协作通信网络系统，所述分布式协作通信网络系统包括多个信源节点和一个汇聚节点，包括：所述多个信源节点中的第i信源节点接收所述多个信源节点中的第j信源节点广播的第一编码信息，所述第一编码信息携带所述第一编码信息的编码度数；所述第i信源节点根据所述第一编码信息的编码度数和所述第i信源节点与所述第j信源节点之间的路由跳数，确定是否要对所述第一编码信息进行重编码；若所述第i信源节点确定需要对所述第一编码信息进行重编码，则所述第i信源节点获取所述第i信源节点的编码度分布，并根据所述第i信源节点的编码度分布，确定第一编码度数；所述第i信源节点根据所述第一编码度数对所述第一编码信息进行重编码，生成第二编码信息，并将所述第二编码信息通过广播的形式发送至所述汇聚节点；其中，i和j均为大于或等于1的整数，且i与j不相等。

【技术特征摘要】
1.一种基于机会网络编码的通信方法，其特征在于，所述通信方法应用于分布式协作通信网络系统，所述分布式协作通信网络系统包括多个信源节点和一个汇聚节点，包括：所述多个信源节点中的第i信源节点接收所述多个信源节点中的第j信源节点广播的第一编码信息，所述第一编码信息携带所述第一编码信息的编码度数；所述第i信源节点根据所述第一编码信息的编码度数和所述第i信源节点与所述第j信源节点之间的路由跳数，确定是否要对所述第一编码信息进行重编码；若所述第i信源节点确定需要对所述第一编码信息进行重编码，则所述第i信源节点获取所述第i信源节点的编码度分布，并根据所述第i信源节点的编码度分布，确定第一编码度数；所述第i信源节点根据所述第一编码度数对所述第一编码信息进行重编码，生成第二编码信息，并将所述第二编码信息通过广播的形式发送至所述汇聚节点；其中，i和j均为大于或等于1的整数，且i与j不相等。2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述第i信源节点根据所述第一编码信息的编码度数和所述第i信源节点与所述第j信源节点之间的路由跳数，确定是否要对所述第一编码信息进行重编码，包括：若所述第一编码信息的编码度数小于第一阈值，且所述第i信源节点与所述第j信源节点之间的路由跳数小于第二阈值，则所述第i信源节点确定对所述第一编码信息进行重编码。3.根据权利要求1或2所述的通信方法，其特征在于，在所述第i信源节点获取所述第i信源节点的编码度分布之前，所述方法还包括：当网络初始化时，所述第i信源节点确定所述第i信源节点的编码度分布；或当所述分布式协作通信网络系统的网络拓扑或者所述原始数据信息发生变化时，所述第i信源节点更新所述第i信源节点的编码度分布。4.根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于，所述第i信源节点确定所述第i信源节点的编码度分布，包括：所述多个信源节点中的第i信源节点获取第一信息，所述第一信息为用于解卷积运算所需的信息；所述第i信源节点根据所述第一信息，进行解卷积运算，得到所述第i信源节点的编码度分布。5.根据权利要求4所述的通信方法，其特征在于，所述第一信息包括所述第i信源节点的父节点、所述父节点的编码度分布、所述第i信源节点的子节点和所述第i信源节点的原始数据信息。6.根据权利要求4或5所述的通信方法，其特征在于，在所述多个信源节点中的第i信源节点获取第一信息之前，所述方法还包括：当网络初始化时，所述第i信源节点确定所述第一信息；或当所述分布式协作通信网络系统的网络拓扑或者所述原始数据信息发生变化时，所述第i信源节点更新所述第一信息。7.根据权利要求3至6中任一项所述的通信方法，其特征在于，所述第i信源节点更新所述第i信源节点的编码度分布，包括：所述第i信源节点接收来自所述多个信源节点中的第q信源节点发送的第三编码信息，所述第三编码信息携带所述第q信源节点的编码度分布；所述第i信源节点根据所述第三编码信息判断所述第q信源节点的数据信息是否发生变化；若所述第q信源节点的数据信息发生变化，则所述第i信源节点判断所述第q信源节点为所述第i信源节点的父节点还是子节点；若所述第q信源节点为所述第i信源节点的父节点，则所述第i信源节点对所述第q信源节点的编码度分布进行分解，获得所述第i信源节点更新后的编码度分布；若所述第q信源节点为所述第i信源节点的子节点，则所述第i信源节点将所述第三编码信息的优先级设置为高优先级，通过广播的形式向所述汇聚节点发送所述第三编码信息，用于所述汇聚节点确定更新后的目的编码度分布，并从所述汇聚节点开始对所述更新后的目的编码度分布进行逐层递归解卷积运算，使得所述第i信源节点得到所述第i信源节点更新后的编码度分布；其中，q为大于或等于1的整数，且q与i不相等。8.根据权利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第i信源节点开启定时器，周期性地判断所述第i信源节点的数据信息是否发生变化；若所述第i信源节点的数据信息发送变化，则所述第i信源节点向所述第i信源节点的父节点发送所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁强，张俪耀，宋文战，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44