基于层次交互机制的机会网络超宽带编码算法

作者:冯贺;桑书娟;刘伟;周晏; 刊名:计算机工程与设计 上传者:李莉

【摘要】当前机会网络数据超宽带编码优化算法在数据传输中大都采用带宽分割方式进行传输,导致节点数据分组传输时,易产生宽带抖动现象,且不能同时进行信源-信道纠错编码过程,使其难以降低“误差扩散”效应.为此提出一种基于层次信息交互自感机制的机会网络数据超宽带编码优化算法.通过统计节点的时域累计误差,采取根分组及子分组误差生成树的方法,构建信源层分组编码,通过对信源层分组进行权重控制,优化信源传榆,降低网络传输时的误码带宽;基于信源-信道联合编码方式,设计层次信息交互自感机制,依据节点的重要性的高低分别进行数据传输,提高网络传输能力,降低数据传输过程中莱斯噪声的干扰,降低高衰落环境对数据传输的影响.仿真结果表明,与CSAMT算法、PROPHET算法相比,所提算法具有更高的数据传输带宽与更低的误码带宽,表现出更好的数据超宽带编码优化性能.

全文阅读

0引言由于新一代通信技术具有信道、信源编码复杂、节点运动速度高等新的特征,使得传统的机会网络技术也需要积极适应新一代技术所带来的数据编码强度高、信道传输噪音干扰复杂、数据传输稳定性能要求苛刻等需求[1]。由于新一代网络通信中的通信节点在实现通信过程中,往往需要综合考虑信道、信源、理由及编码控制等多方面的因素,用以改善传输信道的性能,从而稳定数据传输[2]。如Wu.J等[3]提出基于时间累积积分傅氏变换机制的新一代机会网络数据超宽带编码优化算法,提高了数据传输过程中的稳定效率,但是,该算法需要在时域范围内进行累积积分,一旦编码时间片因信道噪声发生误差,极易导致出现误差随着时间积累而出现递增趋势。Wang.X.M等[4]提出了基于生长树分割编码机制的机会网络数据超宽带编码优化算法,提高了信源-信道联合编码效率。然而,该算法由于对机会网络中的节点移动特性考虑不足,一旦节点处于移动状态,整个网络的传输能力将由于难以进行信道-信源编码的原因,出现显著编码效率下降的现象。Guo.D等[5]提出了超几何维度编码机制的机会网络数据超宽带编码优化算法,能够有效对信源进行压缩的同时实现数据的稳定传输,但该算法由于需要同时对多个节点信号频道进行并发编码,因而算法实现过程比较复杂,难以在实践中进行推广。对此,本文提出了一种基于层次信息交互自感机制的机会网络数据超宽带编码优化算法,通过统计节点的时域累计误差的方式构建误差分组,采用误差控制的方式提高传输过程中的抗干扰性能,增强数据带宽传输能力;随后通过联合信道编码及信源编码的优势,构建层次信息交互机制,采取权重控制的方式进一步提高算法的超宽带抗干扰能力,增强算法的实际使用价值。最后,测试了本文算法的网络性能。1本文机会网络数据超宽带编码优化算法考虑到新一代机会网络中诸如LTE、高速节点出现频率比较高,数据传输过程需要综合考虑压缩码源的同时,对信道编码实行并发分组,且需要尽量降低信道误码率。而单纯从信源层次或信道层次进行编码均难以同时实现信道误码率的降低以及码源的压缩高速传输。因此,本文在完成信源层分组编码之后,通过构建层次信息交互自感机制的方式,实现信源-信道编码的联合分组传输,以减少传输过程中的误码率,并通过压缩的方式降低高复杂度信道噪声对传输过程所造成的抖动影响,如图1所示。1.1基于时域分组误差累积的信源层分组编码由于机会网络对数据高速传输、信道误码等指标要求很高,若单纯采用传统的误差位矫正方式将难以实现对并图1本文算法流程发分组编码过程中的误差矫正,从而导致信源难以压缩,降低网络的整体数据传输性能[6]。此外,由于机会网络中节点具有移动特性,需要通过接触过程实现数据交换传输,考虑到高速通信节点的数据传输速率远远超过传统信号,因此需要在大批量传输数据时,充分考虑到存在的误码现象(因部分节点或信源的误码能够快速的传播,导致其它节点也出现严重的误码现象,即实际部署中存在的“误差扩散”效应),因此,需要考虑到高速信号的正交分组特性,对分组过程中的基底信号进行编码筛选,以便降低信源层分组编码的失真情况。如图2所示,本文算法在进行信源编码之前,通过对并发传输节点上的基底信号进行优化筛选,以便能够降低信源编码过程中出现的“误差扩散”效应。图2本文算法的信源层分组编码模式由于各个通信节点间的通信频率具有互不干扰特性,即相对于时域信号而言,频域信号均处于互不干扰状态,因此本文首先构造分层信源结构,将各个通信节点的信号频率进行分层处理,如图3所示,信号筛选过程首先将从内层信源开始,逆时针方向扫描,逐次从内向外进行扫描之后,形成时间顺序

参考文献

引证文献

问答

我要提问