一种基于部分盲传输的RA-IDNC网络编码方法技术

本发明专利技术提供一种基于部分盲传输的RA

【技术实现步骤摘要】
一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网络编码方法


[0001]本专利技术涉及物理层网络编码领域，具体涉及一种有损反馈环境下的部分盲传输的RA
‑
IDNC(速率感知的即时编码网络编码)网络编码方法。

技术介绍

[0002]大多数先前的工作，优化基于即时编码网络编码IDNC的系统中的不同参数，考虑网络的上层视图并抽象其物理层条件，例如衰落、阴影等转换成简单的擦除信道模型。此外，来自基站的所有编码组合被假定以相同的物理层速率发送，因此占用固定的持续时间。这样的假设无疑简化了IDNC场景的建模，代价是信道模型的不切实际。事实上，众所周知，蜂窝网络中的不同用户经历不同的信道条件，因此将由基站以不同的速率提供服务。这种可能服务速率的差异确实影响了对两种信号在每次传输中被组合的决策，以及它们被发送的速率。这种速率适配不仅影响不同用户成功接收每个传输的能力，而且还决定传递每个消息或组合所需的持续时间。
[0003]大多数其他机会网络编码工作中提出的算法假设完全反馈(即来自所有接收者的反馈总是到达发送方且不受损失影响)。这一假设在无线网络中并不总是可行的，因为它通常在前向和反馈链路上都有类似的无线信道缺陷。因此，即使在一些网络设置中，如蜂窝、WiFi和WiMAX系统，对反馈包采用了高级别的保护，无线信道上不可避免的深度衰落情况仍然会使它们暴露在丢失事件中。在其他网络设置中，由于传输功率的限制和对其他传输的可能干扰，可能无法保证每个反馈包到达发送方。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，如何选择有损反馈环境下考虑物理层信道条件的网络编码方式来减小网络传输延迟和提高系统吞吐量的技术问题，本专利技术提供了一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网络编码方法，其结合有损反馈，目的在于解决反馈受到干扰下的物理层网络编码的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网络编码方法，包括：
[0006]步骤(1)：获取基站发射信号所覆盖区域内的各个用户节点的前向链路丢包率和反馈链路丢包率以及相应用户的信道容量；
[0007]步骤(2)：响应于基站向目标用户发送数据包，目标用户通过反馈链路向基站反馈接收状态，采用最大似然准则ML判决规则对丢失的反馈进行判决，根据判决结果处理节点，更新反馈矩阵，确定用户节点需要接收的数据包信息；
[0008]步骤(3)：根据用户节点的前向链路丢包率、反馈链路丢包率、相应用户的信道容量和用户节点需要接收的数据包信息构造RA
‑
IDNC编码关系图；
[0009]步骤(4)：判断RA
‑
IDNC编码关系图中活动节点集合是否为空，如果RA
‑
IDNC编码关系图中活动节点集合为空但有隐藏节点，将隐藏节点全部重置为活动节点；
[0010]步骤(5)：如果RA
‑
IDNC编码关系图中活动节点集合不为空，根据基站发射信号所
覆盖区域内的所有用户节点需要接收的数据包信息构造最大权重团；
[0011]步骤(6)：根据最大权重团中节点所对应的数据包进行速率感知的即时编码网络编码RA
‑
IDNC，然后转至步骤(2)迭代运行，直至RA
‑
IDNC编码关系图中所有节点集合为空。
[0012]在一些实施例中，所述步骤(2)包括：
[0013]在有损耗反馈环境下的传输中，基站没有收到目标用户i的反馈，意味着以下两个事件之一:用户没有收到数据包，且没有发出反馈；用户收到了数据包，并发出了一个反馈信息包，但反馈信息包没有到达基站端；
[0014]假设信道互易性，用户i的前向链路丢包率p
i
等于反馈链路丢包率q
i
，即p
i
＝q
i
，t
i
是基站端最后一次从用户i接收反馈的时隙，θ
ij
表示为：自t
i
以来，基站端发送数据包P
j
给用户i，但用户i没有发送反馈信息给基站端所累积的传输次数，是此时用户i的不确定数据包P
j
已经丢失的概率，则的表达式为：简为：
[0015]通过估计用户i对于数据包P
j
的接收状态，反馈矩阵更新应满足：若时，估计该数据包在用户i处丢失，即保留数据包对应的节点，则x＝1；若时，估计此数据包在用户i处成功接收，即隐藏数据包对应的节点，则x＝0。
[0016]在一些实施例中，步骤(3)中，构造RA
‑
IDNC编码关系图，包括：
[0017]步骤301：RA
‑
IDNC编码关系图中节点v
ijr
表示基站覆盖范围内用户i需要接收数据包P
j
，且只有传输速率r小于等于用户i的信道容量R
i
时才有可能被接收；
[0018]步骤302：RA
‑
IDNC编码关系图中节点v
ijr
和节点v
i
′
j
′
r
′
间存在编码连接边的条件为：
[0019](1).传输速率相等，即r＝r'；
[0020](2).用户i和用户i
′
请求相同的消息或组合消息对用户i和用户i
′
都是可立即译码的。
[0021]在一些实施例中，步骤(5)根据基站发射信号所覆盖区域内的所有用户节点需要接收的数据包信息构造最大权重团，包括：
[0022]步骤501：在给定的编码数据包发送时隙t，计算所有用户的预期完成时间下限，以预期完成时间下限最大用户的信道容量作为传输速率r，并对这些用户的预期完成时间下限按照从大到小的顺序排列；
[0023]步骤502：在传输速率r对应的RA
‑
IDNC编码关系图的子图中，计算每个用户下所有节点的权重，根据步骤501的顺序依次从满足条件的各个用户中选取权重最大的节点添加至最大权重团中。
[0024]在一些实施例中，步骤501中，在给定的编码数据包发送时隙t，计算用户i的预期完成时间的下限F
i
(t)，包括：
[0025][0026]其中，B为数据包大小，|W
i
(t)|是用户i在当前时隙t所需数据包集合的大小，R
i
(t)
为用户i的信道容量，H
i
(t
‑
1)为用户i从初始传输阶段结束至上一时隙t
‑
1数据包传输过程所用时间，p
i
为用户i的前向链路丢包率。
[0027]进一步地，在一些实施例中，用户i的预期完成时间的下限F
i
(t)计算公式的获取方法包括：
[0028]用户i的完成时间H
i...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网络编码方法，其特征在于，包括：步骤(1)：获取基站发射信号所覆盖区域内的各个用户节点的前向链路丢包率和反馈链路丢包率以及相应用户的信道容量；步骤(2)：响应于基站向目标用户发送数据包，目标用户通过反馈链路向基站反馈接收状态，采用最大似然准则ML判决规则对丢失的反馈进行判决，根据判决结果处理节点，更新反馈矩阵，确定用户节点需要接收的数据包信息；步骤(3)：根据用户节点的前向链路丢包率、反馈链路丢包率、相应用户的信道容量和用户节点需要接收的数据包信息构造RA
‑
IDNC编码关系图；步骤(4)：判断RA
‑
IDNC编码关系图中活动节点集合是否为空，如果RA
‑
IDNC编码关系图中活动节点集合为空但有隐藏节点，将隐藏节点全部重置为活动节点；步骤(5)：如果RA
‑
IDNC编码关系图中活动节点集合不为空，根据基站发射信号所覆盖区域内的所有用户节点需要接收的数据包信息构造最大权重团；步骤(6)：根据最大权重团中节点所对应的数据包进行速率感知的即时编码网络编码RA
‑
IDNC，然后转至步骤(2)迭代运行，直至RA
‑
IDNC编码关系图中所有节点集合为空。2.根据权利要求1所述的一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网络编码方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：在有损耗反馈环境下的传输中，基站没有收到目标用户i的反馈，意味着以下两个事件之一:用户没有收到数据包，且没有发出反馈；用户收到了数据包，并发出了一个反馈信息包，但反馈信息包没有到达基站端；假设信道互易性，用户i的前向链路丢包率p
i
等于反馈链路丢包率q
i
，即p
i
＝q
i
，t
i
是基站端最后一次从用户i接收反馈的时隙，θ
ij
表示为：自t
i
以来，基站端发送数据包P
j
给用户i，但用户i没有发送反馈信息给基站端所累积的传输次数，是此时用户i的不确定数据包P
j
已经丢失的概率，则的表达式为：简为：通过估计用户i对于数据包P
j
的接收状态，反馈矩阵更新应满足：若时，估计该数据包在用户i处丢失，即保留数据包对应的节点，则x＝1；若时，估计此数据包在用户i处成功接收，即隐藏数据包对应的节点，则x＝0。3.根据权利要求1所述的一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网络编码方法，其特征在于，步骤(3)中，构造RA
‑
IDNC编码关系图，包括：步骤301：RA
‑
IDNC编码关系图中节点vijr表示基站覆盖范围内用户i需要接收数据包P
j
，且只有传输速率r小于等于用户i的信道容量R
i
时才有可能被接收；步骤302：RA
‑
IDNC编码关系图中节点v
ijr
和节点v
i
′
j
′
r
′
间存在编码连接边的条件为：(1).传输速率相等，即r＝r'；(2).用户i和用户i
′
请求相同的消息或组合消息对用户i和用户i
′
都是可立即译码的。4.根据权利要求1所述的一种基于部分盲传输的RA
‑
IDNC网...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅中辉，宋林生，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：