[发明专利]一种物理层网络编码感知路由的二次编码设计方法

说明书

本发明涉及一种物理层网络编码感知路由的二次编码设计方法，通过以下方法或者步骤完成：步骤一：抗多流干扰步骤：判断编码感知路由节点和目的节点间的相对空间距离是否小于该节点的最大传输距离；若是，则无需添加中继节点，反之，则需要在该节点和目的节点间添加新中继节点；步骤二：系统编码步骤：将源节点信息分别使用低密度奇偶校验(LDPC)编码，通过天线发送到自由空间，中间节点和目的节点分别接收消息并解码；步骤三：性能指标设计方法：在物理层通过系统误码率定义编码感知路由的预期传输次数，本发明通过判断节点间的相对距离来优化算法，并定义了物理层上的预期传输次数(ETX)，将ETX指标的适用范围扩大，采用LDPC编码算法，降低系统的误码率，从而降低了系统预期传输次数的次数，可用于编码感知路由传输次数的改善。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，尤其涉及一种物理层网络编码感知路由的二次编码设计 方法。

背景技术

网络中间节点以存储-转发的方式实现信息的多跳交付，网络编码(networkcoding)的提 出，改变了传统的网络传输观念，在存储-转发的基础上，中间节点还可以对信息进行编码， 并在网络中传输编码后的信息，大量的研究表明，网络编码是可以改善网络吞吐量、可靠性 以及时延性能的有效途径，按照编码的形式不同，网络编码可以分为流内网络编码 (intra-session network coding)和流间网络编码(intra-session networkcoding)：流内网络编 码将单个数据流的多个分组编码在一起传输，以改善传输效率；流间网络编码则用于优化多 个数据流并发时的网络吞吐量等性能。

1、单跳编码结构

单跳编码结构(single-hop coding structure，简称SCS)是最基本、最简单的编码结构，要 求编码分组在下一跳被立即解码。单跳编码结构分为不使用机会侦听(single-hop coding structure without listening，SCS-O)和使用机会侦听(single-hop codingstructure with listening， SCS-W)两种情况。

经典的SCS-O模型，两条数据流方向相反经过3个共同节点，由于每个数据流的关于中 间节点的下一跳节点同时又是另一个流的关于中间节点的上一跳节点。这种编码方式只允许 两个数据流参与。ROCX，IROCX，MMR，CAMP和RCR等编码感知路由协议中都使用SCS-O 构造编码机会。在SCS-O情况下，中间节点根据缓存数据包的上下游节点信息即可判断编码 机会是否存在,其实现相对简单。

2、LDPC编译码

将1×L的信息码字向量u＝(u₁,u₂,…,u_L)，其中，L为实数。将信息码字向量u与LDPC 码的生成矩阵G模二乘，得到编码信息，其中G为L×2L的矩阵，G矩阵通过生成多项式g(x) 生成。LDPC编译码具体见“GALLAGER R.Low-density parity-check codes[J].IRETransactions on Information Theory,1962,1(8):21-28”。

3、调制方法

源节点LDPC编码得到码字，经过幅度，频率，相位等变换，来完成调制。二进制相位键控(BPSK)调制通过以下方法实现：s_i＝1-2x_i，i为实数，范围为1—2L，2L表示码字 长度，s_i是x_i对应BPSK调制符号，s_i∈{-1,1}。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容