[发明专利]基于随机线性网络编码降低车间通信时延的方法及系统

说明书

本发明公开了基于随机线性网络编码降低车间通信时延的方法及系统，该方法包括：建立车间通信场景；对原始数据包进行随机线性网络编码，并将编码后的数据包广播；对编码后的数据包再次进行随机线性网络编码并发送给目标车辆；目标车辆将状态信息反馈；目标车辆对接收到的二次编码后的数据包进行解码，得到原始数据包；资源车辆更新发送队列并返回编码步骤，循环直至解码获得所需信息对应的所有数据包。该系统包括：请求模块、一次编码模块、二次编码模块、反馈模块、解码模块和循环模块。通过使用本发明，能够缩短车间通信的传输时延。本发明作为一种基于随机线性网络编码降低车间通信时延的方法及系统，可广泛应用于车间通信的时延领域。

技术领域

本发明涉及车间通信的时延领域，尤其涉及一种基于随机线性网络编码降低车间通信时延的方法及系统。

背景技术

随着智能交通系统和物联网技术的发展，车联网作为其中的典型应用受到了广泛重视，其中的一个重要组成部分就是车间通信(Vehicle-to-Vehicle,V2V)，V2V将车辆作为网络中的信息节点，当一辆车所需的信息被附近的一辆或多辆车拥有时，即可建立连接进行信息的传输。然而车辆作为信息节点时，它的通信范围是有限的，并且车辆在通信过程中处于高速行驶的状态，这些原因都会导致V2V网络中进行稳定连续的信息传输的时间很短，所以需要保证车辆之间能在较短的稳定通信时间段内完成信息的传输。因此降低车间通信的时延成为V2V网络中一个亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于随机线性网络编码的车间通信时延降低方法及系统，以降低车间通信时延。

本发明所采用的第一技术方案是：一种基于随机线性网络编码降低车间通信时延的方法，包括以下步骤：

S1、响应于目标车辆的请求，建立车间通信场景；

S2、车间通信场景中m辆资源车辆对发送队列中的M个原始数据包进行随机线性网络编码，并将编码后的数据包广播给中间车辆；

S3、n辆中间车辆对编码后的数据包再次进行随机线性网络编码，并将二次编码后的数据包发送给目标车辆；

S4、目标车辆以接收到的二次编码后的数据包数量为状态信息i，将状态信息i反馈给中间车辆和资源车辆；

S5、判断到状态信息i的数量等于M，目标车辆对接收到的二次编码后的数据包进行解码，得到M个原始数据包；

S6、资源车辆更新发送队列并返回步骤S2，循环直至目标车辆解码获得所需信息对应的所有数据包，本次车间通信的信息传输完成。

进一步，还包括：

获取车间通信场景的时延概率分布并计算时延均值。

进一步，所述响应于目标车辆的请求，建立车间通信场景这一步骤，其具体包括：

以目标车辆为信宿节点、资源车辆为信源节点、中间车辆为中间节点；

构建多源单宿无线广播网络作为车间通信场景。

进一步，所述目标车辆以接收到的二次编码后的数据包数量为状态信息i，将状态信息i反馈给中间车辆和资源车辆这一步骤，其具体包括：

若中间节点收到的反馈信息i≤M-n，n个中间节点都将继续编码本地的数据包并发送给信宿节点；

若中间节点收到的反馈信息i＞M-n，距离信宿节点最远的n-(M-i)个中间节点将不再参与传输工作，剩下的M-i个中间节点继续参与数据包的编码与传输工作。

进一步，所述获取车间通信场景的时延概率分布这一步骤，其具体包括：

根据状态信息计算接收概率并根据接收概率得到转移矩阵P_T；