[发明专利]一种数据传输方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及的是一种数据传输方法和系统。

背景技术

传统的通信网络传送数据的方式是存储转发，即除了数据的发送节点和接收节点以外的节点不对数据内容做任何处理，只起到转发器的作用。

网络编码（Network Coding）理论是21世纪初信息论领域中的一个重要突破，它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理，然后转发给下游节点，中间节点或中继扮演着编码器或信号处理器的角色，而不是简单的放大发送（Amplify-and-Forward）或译码转发（Decode-and-Forward），从而进一步提高了网络的吞吐量。在单点对多点的网络通信中，通过节点网络编码的方式可以使信息传输的速率达到网络的最大流量，因此网络编码是可以逼近网络容量理论传输极限的有效方法，为网络通信带来根本性变革。

网络编码的常用方法为比特级异或网络编码，多元域网络编码，软信息合并网络编码和嵌套网络编码等方法。

基于比特级异或的网络编码方法，即节点通过对接收数据在比特级进行异或运算完成信息合并，实现接收数据压缩，这是网络编码技术应用于无线通信网络的最为常用的一种编码方法。

基于多元域网络编码方法，多元域的网络编码方法构建多个用户网络编码数据包，通常采用GF(4)、GF(16)、GF(64)或GF(256)域的网络编码。与比特级异或网络编码相比较，多元域的网络编码不仅可以支持多个用户的网络编码，而且还可以获得更高的分集阶数，更有效地发挥分集增益所带来的性能提升。

基于软中继的网络编码方法，接收节点不对数据进行硬判决，而是根据接收到的软比特信息（Log-Likelihood Ratio，LLR）计算网络编码后的LLR值，并将该软比特信息或其变化版本发送至目的节点，从而避开了硬判决操作，保留了比特的可靠度信息，在接收端采用软比特信号处理算法可以更好地恢复出源端发送的数据。

基于嵌套网络编码方法，接收节点接收不同源节点所产生编码数据包，通过嵌套编码将数据包合并转发至目的节点。因为编码器的生成向量相互线性独立，所以目的节点可以从合并的数据包中译码任一源节点发送的数据信息。

传统模式中，信源节点通过增加重传次数来提高目的节点正确接收数据信息的概率值。因此，网络可靠性通常与重传次数的多少相关。在如图1所示的无线通信中，当多个信源节点周围有多个目的节点且信源节点广播数据信息时，如何提高网络可靠性是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种数据传输方法和系统，能够提高网络传输的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种数据传输方法，该方法包括：

目的节点如正确接收到信源节点或其他目的节点发送的一个或多个源数据包，则从所述源数据包中挑出还未保存过的源数据包进行保存；目的节点如接收到其他目的节点发送的一个或多个网络编码数据包，则对所述网络编码数据包进行解码，如能够正确解码且获得源数据包，则从所述解码获得的源数据包中挑出还未保存过的源数据包进行保存；

目的节点如判断当前保存的源数据包的数量大于1个，则挑选一个已保存的源数据包发送至其他目的节点，或者根据部分或全部保存的源数据包进行网络编码，获得一个或多个网络编码数据包后，挑选一个网络编码数据包发送至其他目的节点。

进一步地，该方法还包括下述特点：

目的节点如判断保存的源数据包的数量等于1个，则直接将该源数据包发送至其他目的节点。

进一步地，该方法还包括下述特点：

目的节点如判断当前保存的源数据包的数量大于1个，则挑选一个已保存的源数据包发送至其他目的节点，或者挑选部分或全部保存的源数据包进行网络编码，获得一个或多个网络编码数据包后，挑选一个网络编码数据包发送至其他目的节点，包括：

目的节点如判断当前保存的源数据包的数量大于1个，则产生一个随机数，判断该随机数是否落在预设的源数据包发送概率区间内，是则挑选一个已保存的源数据包发送至其他目的节点，否则挑选部分或全部保存的源数据包进行网络编码，获得一个或多个网络编码数据包后，挑选一个网络编码数据包发送至其他目的节点。

进一步地，该方法还包括下述特点：

挑选一个已保存的源数据包发送至其他目的节点，包括：为每一个源数据包配置一个发送概率区间，根据该随机数所在的发送概率区间确定待发送的源数据包，将该待发送的源数据包发送至其他目的节点；