一种自组网通信的数据传输方法及装置转让专利
申请号 : CN202010653547.7
文献号 : CN111769907B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 赵明 , 田志刚 , 张秀军
申请人 : 清华大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种自组网通信的数据传输方法，其特征在于，信源节点向多个信宿节点发送数据，发送时将一组数据进行编码和速率匹配，再分多次进行发送，每次发送一个数据段；节点在不发送数据时处于接收状态，接收节点对单次接收的数据段独立解码，或对多次接收的数据段联合解码，如果接收到的数据解码正确且收到的数据不是本组最后一个数据段，则进入转发状态，称作转发节点；数据转发时，已正确解码的节点后续在相同的时间转发的数据段与信源节点发送的数据段相同，从而制造人为多径效果；
其中：
所述信源节点发送数据时，将待发送数据的信息比特附加CRC校验位，再进行编码、速率匹配和调制，其中CRC校验位用于判断是否解码正确，编码是用于纠错的信道编码，速率匹配是对编码后的数据进行重复或删减，使得处理后的数据长度为单次发送长度的q倍，且单次发送的数据段都能够独立解码，q的值为数据发送的次数，从而得到q个数据段，记作D1，D2，……，Dq，调制时分别用这q个数据段形成q份无线链路信号，记作S1，S2，……，Sq，在发送时，第一次发送S1，第二次发送S2，以此类推，在最后一次发送Sq；
转发节点在进行数据转发时，信号的产生方法与信源节点相同，将待转发的信息比特附加CRC校验位，再进行编码、速率匹配和调制，同样得到q份链路信号，记作S1，S2，……，Sq，若该节点利用第k次以及第k次以前接收到的信号正确解码，则在第一次转发时发送Sk+
1，第二次转发时发送Sk+2，以此类推，在最后一次转发时发送Sq，转发节点在相同的时间与信源节点发送的链路信号相同，信号在空中叠加在一起被其他接收节点接收。
2.根据权利要求1所述自组网通信的数据传输方法，其特征在于，处于接收状态的节点对接收的无线链路信号进行解调、解码和CRC校验，用CRC校验结果判断是否正确解码，接收节点首先收到的是无线链路信号S1，如果无法正确解码，则第二次接收时，将第二次接收到的S2与第一次收到的S1进行联合解码，以此类推，如果无法正确解码，在最后一次进行接收时，将所有前序收到的无线链路信号进行联合解码。
3.根据权利要求1所述自组网通信的数据传输方法，其特征在于，在不发送数据时，节点时刻处于接收状态，如果接收到的数据解码正确且收到的数据不是本组最后一个数据段，则进入转发状态；如果不能正确解码，则在接收下一次信号时联合前序收到的所有信号进行联合解码。
4.根据权利要求1所述自组网通信的数据传输方法，其特征在于，接收到的一段无线链路信号能够被多次利用，通过联合解码，提高解码的正确率；同时通过转发相同的无线链路信号，制造人为多径效果，提高其他接收节点接收数据时的抗衰落能力。
5.一种自组网通信的数据传输装置，其特征在于，包括同步模块、接收模块和发送模块，节点处于发送状态时，发送模块对信息比特附加CRC、编码、速率匹配和调制，分成q次发送，节点在不发送时则处于接收状态，同步模块从无线链路信号中获取定时同步信息，接收模块利用定时同步信息截取接收信号进行解调解码，在解码正确时，节点进入转发状态，利用定时同步信息使发送模块转发的信号与信源节点同步；
其中：
信源节点发送数据时，将待发送数据的信息比特附加CRC校验位，再进行编码、速率匹配和调制，其中CRC校验位用于判断是否解码正确，编码是用于纠错的信道编码，速率匹配是对编码后的数据进行重复或删减，使得处理后的数据长度为单次发送长度的q倍，且单次发送的数据段都能够独立解码，q的值为数据发送的次数，从而得到q个数据段，记作D1，D2，……，Dq，调制时分别用这q个数据段形成q份无线链路信号，记作S1，S2，……，Sq，在发送时，第一次发送S1，第二次发送S2，以此类推，在最后一次发送Sq；
转发节点在进行数据转发时，信号的产生方法与信源节点相同，将待转发的信息比特附加CRC校验位，再进行编码、速率匹配和调制，同样得到q份链路信号，记作S1，S2，……，Sq，若该节点利用第k次以及第k次以前接收到的信号正确解码，则在第一次转发时发送Sk+
1，第二次转发时发送Sk+2，以此类推，在最后一次转发时发送Sq，转发节点在相同的时间与信源节点发送的链路信号相同，信号在空中叠加在一起被其他接收节点接收。
说明书 :
一种自组网通信的数据传输方法及装置
技术领域
背景技术
网中每个节点都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，节点需要运行各种面向用户的应
用程序，如音视频采集、音视频显示、数据采集、数据传输与显示等；作为路由器，节点需要
运行相应的路由协议，根据路由策略和路由表完成数据分组的转发和路由维护工作，故要
求节点实现合适的路由协议。自组网路由协议的目标是快速、准确和高效，要求在尽可能短
的时间内查找到准确可用的路由信息，并能适应网络拓扑的快速变化，同时减小引入的额
外时延和维护路由的控制信息，降低路由协议的开销，以满足节点计算能力、储存空间以及
电源等方面的限制。然而目前的数据传输技术尚无法满足上述要求。
发明内容
自组网通信的数据传输的可靠性，适应自组织网络拓扑结构快速变化的需求，方便用户使
用。
据时处于接收状态，接收节点对单次接收的数据段独立解码，或对多次接收的数据段联合
解码，如果接收到的数据解码正确且收到的数据不是本组最后一个数据段，则进入转发状
态，称作转发节点；数据转发时，已正确解码的节点后续在相同的时间转发的数据段与信源
节点发送的数据段相同，从而制造人为多径效果，提高其他节点接收的抗衰落能力。
速率匹配是对编码后的数据进行重复或删减，使得处理后的数据长度为单次发送长度的q
倍，且单次发送的数据段都能够独立解码，q的值为数据发送的次数，从而得到q个数据段，
记作D1，D2，……，Dq，调制时分别用这q个数据段形成q份无线链路信号，记作S1，S2，……，
Sq，在发送时，第一次发送S1，第二次发送S2，以此类推，在最后一次发送Sq。
第二次接收时，将第二次接收到的S2与第一次收到的S1进行联合解码，以此类推，如果无法
正确解码，在最后一次进行接收时，将所有前序收到的无线链路信号进行联合解码。
S2，……，Sq，若该节点利用第k次以及第k次以前接收到的信号正确解码，则在第一次转发
时发送Sk+1，第二次转发时发送Sk+2，以此类推，在最后一次转发时发送Sq，转发节点在相
同的时间与信源节点发送的链路信号相同，信号在空中叠加在一起被其他接收节点接收。
一次信号时联合前序收到的所有信号进行联合解码。
制，在第一次转发时发送S2，以此类推，在最后一次转发时发送Sq。如果S1不能正确解码，节
点在第二次会收到S2，则将S1和S2进行联合解码，如果解码正确，则转为转发状态，发送信
号的产生方法与上述类似，只是信号发送时，已经处于信源节点第三次发送时间，则发送的
信号从S3开始发送，依次发送直到Sq。以此类推，如果数据不能正确解码，则节点继续处于
接收状态，同时可以利用更多的信号进行联合解码，直到解码正确后，转为转发状态，转发
数据的产生方法如上所述。
接收数据时的抗衰落能力。
次发送，节点在不发送时则处于接收状态，同步模块从无线链路信号中获取定时同步信息，
接收模块利用定时同步信息截取接收信号进行解调解码，在解码正确时，节点进入转发状
态，利用定时同步信息使发送模块转发的信号与信源节点同步。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
S102，进行编码、速率匹配，速率匹配使得处理后的数据长度为单次发送长度的q倍，q的值
为数据发送的次数，从而得到q个数据段；S103，调制，分别将这q个数据段形成q份无线链路
信号，再分q次进行发送。
路信号，k递增1，在第k次接收时将已接收的k份无线链路信号进行联合解码；S203，通过CRC
校验判断正确解码。如果解码错误，则保持接收状态，等待下次解码；S204，如果解码正确，
则判断是否发送结束，如果k等于q，表示已经收到q份数据，传输结束；否则，执行S205，进入
转发状态，和信源一样重新对信息比特附加CRC、编码和速率匹配，分段成q个独立解码单
元，经调制的第k+1份到第q份无线链路信号与信源同时发送，最后传输结束。
独立解码的数据段，D1，D2……Dq，再通过调制用这q个数据段形成q份无线链路信号，分成q
次发送；
同的时间与信源节点发送的无线链路信号相同，信号在空中叠加在一起被其他接收节点接
收。
特附加CRC、编码、速率匹配和调制，分成q次发送，节点在不发送时则处于接收状态，同步模
块300从无线链路信号中获取定时同步信息，接收模块100利用定时同步信息截取接收信号
进行解调解码，在解码正确时，节点进入转发状态，利用定时同步信息使发送模块200转发
的信号与信源节点同步。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。