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CN112911716B - 一种数据传输方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种数据传输方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN112911716B
CN112911716B CN202110162728.4A CN202110162728A CN112911716B CN 112911716 B CN112911716 B CN 112911716B CN 202110162728 A CN202110162728 A CN 202110162728A CN 112911716 B CN112911716 B CN 112911716B
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Abstract

本发明公开了一种数据传输方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。能够有效避免节点间的干扰的同时提高传输效率，显著提高系统整体吞吐率性能。

Description

一种数据传输方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种数据传输方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
无线自组网MESH通信系统(简称为无线自组网系统)中一般采用同频组网技术，支持多跳中继，每个节点可随机移动，系统拓扑快速变化时可快速重构路由。简单来说，现有的无线自组网系统中所有节点均使用同一频率进行信号传输，不同节点间传输依靠时分体制进行区分；在实际应用中，当节点数目增多、覆盖范围增大时，经常出现部分节点间无线干扰增大，而其余的节点间没有干扰，此时无法在一段频段范围内找到一个有效频率，使得所有节点间都无干扰。综上，现有的无线自组网系统中可能出现部分节点被干扰，进而导致系统整体吞吐率性能显著下降的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种数据传输方法、装置、设备及存储介质，能够有效避免节点间的干扰的同时提高传输效率，显著提高系统整体吞吐率性能。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种数据传输方法，包括：
确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；
确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
优选的，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径的冗余容量系数：
Figure BDA0002937179460000021
其中，t表示时间，CW(t,L)表示任意当前路径的冗余容量系数，Lqy表示该任意当前路径中包含的节点总数量，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))表示该任意当前路径中第N-1个节点及第N个节点间最大的当前信道容量，A(w)(N)表示冗余加权系数；
选取所述冗余容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
优选的，计算每个当前路径的冗余容量系数之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径包含的全部节点对应的容量系数：
Figure BDA0002937179460000022
其中，CC(t,L)表示任意当前路径的容量系数；
选取所述容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
优选的，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，包括：
按照下列公式计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例：
Figure BDA0002937179460000023
其中，Cw(t)表示利用任意当前路径进行数据传输时应分配给该任意当前路径的数据占需进行传输的全部数据的传输比例，CC(t,w)表示该任意当前路径的容量系数，X1表示当前路径的数量，CC(t,L)表示当前路径的容量系数。
优选的，确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点之前，还包括：
按照下列公式计算每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量：
Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)＝a Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)+(1-a)Ca(t-1,LLq(N-1)Lq(N)kN)，
其中，Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)表示任意传输路径中第N-1个节点及第N个节点间采用频点KN进行数据传输的加权信道容量，a表示加权系数；
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量为当前信道容量。
优选的，确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，包括：
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信噪比，确定所述无线自组网系统的物理层传输模式，确定所述无线自组网系统在对应物理层传输模式下表示信噪比及信道容量的对应关系表，由该对应关系表中确定出与每个信噪比分别对应的信道容量均为当前信道容量。
优选的，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输，包括：
在基于TDMA体制划分时隙确定的时段内，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
一种数据传输装置，包括：
第一确定模块，用于：确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；
第二确定模块，用于：确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；
传输模块，用于：确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
一种数据传输设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述数据传输方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述数据传输方法的步骤。
本发明提供了一种数据传输方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。可见，本申请选取实现数据传输的传输路径中每两个相邻节点间能够使得信道容量最大的频点作为传输频点，以基于该传输频点实现对应节点间数据的传输，不仅能够使得不同节点间利用不同频率实现数据传输以避免节点间干扰，且能够在实现不同节点间数据传输时实现所能达到最大的信道容量以提高传输效率；另外，计算不同传输路径实现数据传输的传输比例后，将需要传输的数据按比例分配给不同的传输路径实现数据传输，能够通过利用多个传输路径实现数据传输以提高传输效率。可见，本申请在不同节点间利用不同频点以及冗余路径的方式实现数据传输，能够有效避免节点间的干扰的同时提高传输效率，进而显著提高系统整体吞吐率性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种数据传输方法中表示16QAM调制时信噪比及信道容量对应关系的曲线图；
图3为本发明实施例提供的一种数据传输方法中表示QPSK调制时信噪比及信道容量对应关系的曲线图；
图4为本发明实施例提供的一种数据传输装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程图，具体可以包括：
S11：确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径。
本发明实施例提供的一种数据传输方法的执行主体可以为对应的数据传输装置，而数据传输装置可以集成在数字集成电路芯片中，因此该数据传输方法的执行主体可以为数字集成电路芯片，本申请中以该数据传输方法的执行主体为数字集成电路芯片进行具体说明。需要说明的是，无线自组网系统为无线自组网MESH通信系统的简称，无线自组网系统中包含有多个可以进行数据传输的节点，对于无线自组网系统中需要进行数据传输的任意的两个节点，可以将该任意的两个节点分别作为源节点及目标节点，进而在源节点及目标节点之间进行数据传输。具体来说，可以设定在无线自组网系统中存在Y个节点，K个频点，且任意的两个节点间均支持选择K个频点的任一个频点进行数据传输；设定任意的两个节点间的物理层传输方式为Lijk，i和j均为节点的编号，均可以取值1至Y，也即i，j＝1,2....Y；k为节点i及节点j间进行数据传输时选用的频点，可以取值为1至K，也即k＝1,2....K；相应的Lijk表示节点i和节点j这两个节点间采用频点k进行数据传输。
S12：确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点。
在确定出源节点及目标节点后，可以确定出能够实现源节点至目标节点的数据传输的多个传输路径，且每个传输路径均包含除源节点及目标节点之外的至少一个节点，该至少一个节点作为在进行数据传输的过程中需要跳转的节点，也即为中继的节点；如源节点为节点1，目标节点为节点4，则传输路径可以包括节点1-节点2-节点4，节点1-节点3-节点4，以及节点1-节点2-节点3-节点4等多个传输路径。具体来说，可以设定源节点及目标节点间有L种不同传输路径Lq，q可以取值1至L，即q＝1,2...L；而第Lq种传输路径经过的节点可以表示为Lq(Nq)，Nq可以取值1至Yqy，Yqy为传输路径Lq中包含的节点的总数量，即Nq＝1,2...Yqy，总共经过节点数目为Yqy。
其中，传输路径中包含的两个相邻节点中的相邻表示这两个节点之间在进行数据传输时无需跳转其他节点，而是由其中一个节点将数据直接发送至另一个节点；对于任意传输路径中包含的任意两个相邻节点采用任意频点进行数据传输的情况，可以确定这两个节点间采用该任意频点进行数据传输的信噪比，并将其表示为SNR(t,i,j,k)，即SNR(t,i,j,k)表示时间t(本申请实施例在实现数据传输方法时均可以是基于时间t实现)时节点i和节点j之间采用第k个频点进行数据传输时的信噪比；进而确定出与该信噪比相对应的信道容量为时间t这两个节点间采用该任意频点进行数据传输的信道容量。本申请能够确定出每个传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输时的信道容量，如果位于任意传输路径中任意两个相邻节点分别为节点i及节点j，则节点i及节点j间进行数据传输时的信道容量与其进行数据传输时采用的频点一一对应，由于信道容量越大实现数据传输时的性能越好，因此本申请选取节点i及节点j间进行数据传输时的所有信道容量中最大的信道容量，进而确定与该最大的信道容量对应的频点为节点i及节点j间进行数据传输时应采用的频点k。其中，当前信道容量为变量，确定上述最大的信道容量为当前信道容量即为将上述最大的信道容量赋值给当前信道容量。
具体来说，如果位于任意传输路径中任意两个相邻节点分别为节点i及节点j，则在得到时间t节点i及节点j采用频点k进行数据传输时的信噪比SNR(t,i,j,k)后，可以计算L种不同传输路径中的每两个相邻的节点间在时间t进行数据传输的信道容量Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)，N表示节点的编号，Lq(N-1)和Lq(N)则可以表示在第Lq个传输路径中第N-1跳经过的节点(也即分别为第N-1个节点及第N个节点)，kN＝1,2....K，其表示不同的频点；而选择第Lq个传输路径中第N-1跳经过的节点的信道容量的最大值则可以表示为：
Figure BDA0002937179460000071
此时，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))选取的kN值为kN(t,N)，也即为Lq(N-1)和Lq(N)则可以表示在第Lq个传输路径中第N-1跳经过的节点在进行数据传输时所采用的频点，而相应的调制方式则可以表示为LLq(N-1)Lq(N)kN(t,N)。
S13：确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
在确定出当前路径之后，对于需要在源节点及目标节点之间进行传输的数据，可以确定其需要按照每个当前路径进行传输的比例，进而在基于当前路径实现源节点至目标节点间的数据传输时，则可以仅将与每个当前路径对应传输比例的数据分配该相应当前路径，以基于当前路径实现数据传输。
本申请确定无线自组网系统中需实现数据传输的源节点、目标节点及两者之间的多个传输路径，通过每个传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量选取出每两个相邻节点间信道容量最大时所采用的频点作为传输频点，并且计算出每个当前路径应负责实现数据传输的传输比例后，将需要在源节点及目标节点间进行传输的数据按照相应的传输比例分配给每个当前路径，并控制当前路径中每两个相邻节点按照对应传输频点进行数据传输。可见，本申请选取实现数据传输的传输路径中每两个相邻节点间能够使得信道容量最大的频点作为传输频点，以基于该传输频点实现对应节点间数据的传输，不仅能够使得不同节点间利用不同频率实现数据传输以避免节点间干扰，且能够在实现不同节点间数据传输时实现所能达到最大的信道容量以提高传输效率；另外，计算不同传输路径实现数据传输的传输比例后，将需要传输的数据按比例分配给不同的传输路径实现数据传输，能够通过利用多个传输路径实现数据传输以提高传输效率。可见，本申请在不同节点间利用不同频点以及冗余路径的方式实现数据传输，能够有效避免节点间的干扰的同时提高传输效率，进而显著提高系统整体吞吐率性能。
本发明实施例提供的一种数据传输方法，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例之前，还可以包括：
按照下列公式计算每个当前路径的冗余容量系数：
Figure BDA0002937179460000081
其中，t表示时间，CW(t,L)表示任意当前路径的冗余容量系数，Lqy表示该任意当前路径中包含的节点总数量，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))表示该任意当前路径中第N-1个节点及第N个节点间最大的当前信道容量，A(w)(N)表示冗余加权系数；
选取所述冗余容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
为了使得进行数据传输时所利用的传输路径的性能情况较好，本申请实施例还可以计算能够表现这些当前路径的性能情况的冗余容量系数，其中的A(w)(N)表示冗余加权系数，其代表当前路径w的第N-1跳的加权系数，且0<A(w)(N)；在一种具体实施方式中如果每个当前路径中含有相同的分路径，也即至少两个当前路径选取了相同的Lijk，则可以设置A(w)(N)＝1.5，否则设置A(w)(N)＝1；最终在确定出每个当前路径的冗余容量系数后，则可以选择其中冗余容量系数最小的至少一个当前路径作为新的当前路径。
本发明实施例提供的一种数据传输方法，计算每个当前路径的冗余容量系数之前，还可以包括：
按照下列公式计算每个当前路径包含的全部节点对应的容量系数：
Figure BDA0002937179460000082
其中，CC(t,L)表示任意当前路径的容量系数；
选取所述容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
为了进一步保证选取出的当前路径为性能情况较好的路径，本申请实施例在利用冗余容量系数选取当前路径之前，以及在初步确定出当前路径之后，还可以基于该任意传输路径中包含的每两个相邻节点间的当前信道容量进行综合计算，得到该任意传输路径的容量系数，从而使得该容量系数能够表示该任意传输路径实现源节点至目标节点间的数据传输时所具有的信道容量的总情况，也即为实现数据传输的性能情况，以基于该容量系数从实现源节点至目标节点间的数据传输的传输路径中，选取出至少一个(优选的可以为多个)实现数据传输的性能情况较好的传输路径作为当前路径，以在后续基于当前路径实现数据传输，能够通过使用性能情况较好的传输路径实现数据传输以提高传输效率。
在一种具体实施方式中，本申请实施例在计算容量系数时，可以对任意传输路径中包含的每两个相邻节点间的当前信道容量进行加权计算得到相应的容量系数，此时容量系数越大表示传输路径的性能情况越好，因此需选取容量系数最大的几个传输路径为当前路径；而优选的另一种方式中，则可以按照上述公式实现容量系数的计算，此时容量系数越大，表示实现数据传输时的性能情况越差，因此需选取容量系数最小的几个传输路径为当前路径，从而能够实现传输路径的性能情况的有效表示后，选取出性能情况较好的传输路径作为当前路径。如选取X个传输路径作为当前路径Lw，则w＝i,2...X。
本发明实施例提供的一种数据传输方法，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，可以包括：
按照下列公式计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例：
Figure BDA0002937179460000091
其中，Cw(t)表示利用任意当前路径进行数据传输时应分配给该任意当前路径的数据占需进行传输的全部数据的传输比例，CC(t,w)表示该任意当前路径的容量系数，X1表示当前路径的数量，CC(t,L)表示当前路径的容量系数。
本申请实施例在计算每个当前路径在进行数据传输的传输比例时，可以按照上述公式进行有效计算；而在计算每个当前路径在进行数据传输的传输比例后，对于任意当前路径来说，将该任意当前路径对应的传输比例与需要传输的全部数据相乘所得的值，则可以为需要分配给该任意当前路径的数据的量，并且这些当前路径可以同时实现所分配的数据的传输，从而进一步提高数据传输效率。
本发明实施例提供的一种数据传输方法，确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点之前，还可以包括：
按照下列公式计算每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量：
Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)＝a Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)+(1-a)Ca(t-1,LLq(N-1)Lq(N)kN)，
其中，Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)表示任意传输路径中第N-1个节点及第N个节点间采用频点KN进行数据传输的加权信道容量，a表示加权系数；
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量为当前信道容量。
为了使得确定出的每个传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输时的信道容量更能体现实际的数据传输情况，本申请实施例中可以结合时间t及时间t的上一时间的信道容量进行加权信道容量的计算，最终将计算出的加权信道容量赋值给当前信道容量，实现当前信道容量的更新；而上述公式中的a存在0<a<1。
本发明实施例提供的一种数据传输方法，确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，可以包括：
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信噪比，确定所述无线自组网系统的物理层传输模式，确定所述无线自组网系统在对应物理层传输模式下表示信噪比及信道容量的对应关系表，由该对应关系表中确定出与每个信噪比分别对应的信道容量均为当前信道容量。
需要说明的是，可以由工作人员预先针对不同的物理层传输模式，设定对应的表示信噪比及信道容量之间对应关系的曲线，该曲线的横坐标可以代表信噪比，而纵坐标代表信道容量，由此，获取到上述曲线后，在该无线自组网系统的物理层传输模式对应曲线上确定出任意信噪比对应的点后，该点的纵坐标的值即为该任意信噪比的信道容量，从而通过上述曲线能够方便快速的获取到各信噪比的信道容量，且适用于同频/异频组网，具有通用性。具体来说，物理层传输模式的含义与现有技术中对应概念的含义相同，可以包括16QAM调制、QPSK调制等，如图2所示，其为无线自组网系统的物理层传输模式是16QAM调制时表示信噪比及信道容量之间对应关系的曲线图，如图3所示，其为无线自组网系统的物理层传输模式时QPSK调制时表示信噪比及信道容量之间对应关系的曲线图。
而在一种优先的实施方式中，还可以由工作人员预先针对不同物理层传输模式得到对应的表示信噪比及信道容量之间对应关系的速算查询表格(也即对应关系表)，如表1所示，其为无线自组网系统的物理层传输模式是16QAM调制时表示信噪比及信道容量之间对应关系的速算查询表格，如表2所示，其为无线自组网系统的物理层传输模式时QPSK调制时表示信噪比及信道容量之间对应关系的速算查询表格，由此，在需要确定任意信噪比对应信道容量时，能够直接由上述速算查询表格中定位到该任一无线自组网系统的信噪比，进而确定出与定位到的信噪比对应的信道容量，从而进一步简化了计算操作。
表1
Figure BDA0002937179460000111
Figure BDA0002937179460000121
表2
Figure BDA0002937179460000122
Figure BDA0002937179460000131
本发明实施例提供的一种数据传输方法，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输，可以包括：
在基于TDMA体制划分时隙确定的时段内，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
本申请实施例在确定不同节点间的数据传输时，可以依靠TDMA体制划分时隙，进而按照划分时隙所分配的时段进行数据传输；从而在实现不同节点间按照不同频点进行数据传输的同时，还需在不同时段内进行数据传输，从而进一步提高了抗干扰的能力。
在一种具体实施方式中，针对无线自组网系统，各节点均可以依次按以下步骤用一块数字集成电路芯片做数据传输方法：
步骤(1)设定无线自组网系统中有Y个节点，K个频点；任意节点间都支持选择K个频点的任一个频点进行传输，不同节点间的传输依靠TDMA体制划分时隙进行传输；设定无线自组网系统中支持P种物理层传输模式，物理层传输方式为Lijk，i,j＝1,2....Y为节点编号，k＝1,2....K为ij两个节点间选用的频点，Lijk代表i和j两个节点间采用频点k进行传输。
步骤(2)设定两个需要传输的节点间有L种不同传输路径Lq，q＝1,2...L，第Lq种路径经过的节点为Lq(Nq)，Nq＝1,2...Yqy，总共经过节点数目为Yqy，设定当前路径这一变量，将L种传输路径均赋值给当前路径。设定SNR(t,i,j,k)代表时间t时第i和j节点间采用第k个频点进行传输时的信噪比，，其中，t代表时间，本申请实施例涉及的其他包含的t的参数，均表示在时间t的对应信息，如Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)表示时间t时相应节点间的信道容量。
步骤(3)通过信噪比-信道容量的曲线,利用SNR(t,i,j,k)计算L种不同传输路径的各节点间传输的信道容量Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN),其中Lq(N-1)和Lq(N)为第Lq种传输路径上第N-1跳经过的节点，kN＝1,2....K代表不同的频点。
步骤(4)按照下列公式计算各节点间传输的不同频点的加权信道容量：
Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)＝a Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)+(1-a)Ca(t-1,LLq(N-1)Lq(N)kN),
其中，0<a<1。
步骤(5)按照下列公式选择各节点间不同频点的加权信道容量的最大值：
Figure BDA0002937179460000141
其中，kN＝1,2....K代表不同的频点；相对应的，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))选取的kN值为kN(t,N)，调制方式为LLq(N-1)Lq(N)kN(t,N)。
步骤(6)按照下列公式计算不同传输路径的容量系数CC(t,L)：
Figure BDA0002937179460000142
步骤(7)选取容量系数CC(t,L)最小的X个值对应传输路径作为候选传输路径Lw赋值给当前路径，实现当前路径的值的更新，w＝i,2...X。
步骤(8)按照下列公式计算X个候选传输路径的冗余容量系数：
Figure BDA0002937179460000151
其中，A(w)(N)为冗余容量系数，代表候选传输路径Lw的第N-1跳加权系数，0<A(w)(N)。
步骤(9)在步骤(8)计算的X个候选传输路径的冗余容量系数中，选择最小的X1个值所对应的候选传输路径Lw做为最终冗余路径L(t)，将最终冗余路径L(t)赋值给当前路径，实现当前路径的值的更新。
步骤(10)按照下列公式计算每条最终冗余路径的传输比例：
Figure BDA0002937179460000152
步骤(11)按照步骤(9)选取的X1个L(t)作为最终冗余路径，各最终冗余路径传输数据的传输比例按照步骤(10)分配，且各最终冗余路径中节点间传输频点和物理层传输方式按照步骤(5)中的kN(t,N)和LLq(N-1)Lq(N)kN(t,N)进行数据传输。
在另一种具体实施方式中，无线自组网系统中各节点的收发都采用正交频分复用OFDM技术进行通信。设定该无线自组网系统中有8个节点，3个频点，任意节点间都支持选择3个频点的任一个频点进行传输，不同节点间的传输依靠TDMA体制划分时隙进行传输。设定无线自组网系统中支持2种物理层传输模式16QAM和QPSK，物理层传输方式为Lijk，i,j＝1,2....8为节点编号，k＝1,2,3为ij两个节点间选用的频点，各频点间隔50M。此时本申请实施提供的数据传输方法可以包括以下步骤：
步骤(1)设定两个需要实现数据传输的节点间有L种不同传输路径Lq，q＝1,2...L，第Lq种路径经过的节点为Lq(Nq)，Nq＝1,2...Yqy，总共经过节点数目为Yqy。设定SNR(t,i,j,k)代表时间t时第i和j节点间采用第k个频点进行传输时的信噪比。
步骤(2)通过设定的信噪比-信道容量对应曲线,利用SNR(t,i,j,k)计算从Y1传送到Y2的L种不同路径的各节点间传输的信道容量CakN(t,Lq(N-1),Lq(N)),其中Lq(N-1)和Lq(N)为第Lq中路径上第N跳经过的节点，kN＝1,2，3代表不同的频点。
步骤(3)计算各节点间传输的不同频点的加权信道容量：
CakN(t,Lq(N-1),Lq(N))＝a CakN(t,Lq(N-1),Lq(N))+(1-a)CakN(t-1,Lq(N-1),Lq(N)),其中0<a<1。
步骤(4)选择各节点间不同传输频点的加权信道容量的最大值：
Figure BDA0002937179460000161
代表不同的频点。相对应Cak(t,Lq(N-1),Lq(N))选取的kN值为kN(t,N)。
步骤(5)计算不同路径的容量系数CC(t,L),t代表时间：
Figure BDA0002937179460000162
步骤(6)选取容量系数CC(t,L)的、最小的X个值做为候选传输路径Lw，w＝i,2...X。
步骤(7)计算4个候选传输路径的冗余容量系数：
Figure BDA0002937179460000163
其中A(w)(N)为冗余加权系数，代表候选传输路径W的第N-1跳加权系数。
A(w)(N)取值如下：如果4条候选传输路径中有相同的分路径，即两条候选传输路径选取了相同的Lijk,则A(w)(N)＝1.5，否则A(w)(N)＝1。
步骤(8)在步骤(7)计算的4个候选传输路径冗余容量系数中，选择最小的2个值所对应的候选传输路径Lw作为最终冗余路径L(t)。
步骤(9)计算2条最终冗余路径的传输比例：
Figure BDA0002937179460000164
步骤(10)按照步骤(8)选取的2个L(t)作为最终冗余路径，各最终冗余路径传输数据比例按照步骤(9)分配，最终冗余路径中节点间传输频点和物理层传输方式按照步骤(4)中kN(t,N)和LLq(N-1)Lq(N)kN(t,N)进行传输。
另外，本申请实施例中涉及的各变量在被赋值后，变量的值更新为被赋值后的值。经过实际测试，本发明提出的在无线自组网网络中，不同节点间利用不同频率进行冗余路径传输下的一种数据传输方法，可以使得部分存在干扰的节点间使用其它频率和路径进行传输以保证系统传输性能，从而保证在有干扰的情况下，尽可能保证系统的传输吞吐率。
本发明实施例还提供了一种数据传输装置，如图4所示，可以包括：
第一确定模块11，用于：确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；
第二确定模块12，用于：确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；
传输模块13，用于：确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
本发明实施例提供的一种数据传输装置，还可以包括：
第二选取模块，用于：计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径的冗余容量系数：
Figure BDA0002937179460000171
其中，t表示时间，CW(t,L)表示任意当前路径的冗余容量系数，Lqy表示该任意当前路径中包含的节点总数量，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))表示该任意当前路径中第N-1个节点及第N个节点间最大的当前信道容量，A(w)(N)表示冗余加权系数；以及选取所述冗余容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
本发明实施例提供的一种数据传输装置，传输模块可以包括：
比例计算单元，用于：按照下列公式计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例：
Figure BDA0002937179460000172
其中，Cw(t)表示利用任意当前路径进行数据传输时应分配给该任意当前路径的数据占需进行传输的全部数据的传输比例，CC(t,w)表示该任意当前路径的容量系数，X1表示当前路径的数量，CC(t,L)表示当前路径的容量系数。
本发明实施例提供的一种数据传输装置，还可以包括：
第一选取模块，用于：计算每个当前路径的冗余容量系数之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径包含的全部节点对应的容量系数：
Figure BDA0002937179460000181
其中，CC(t,L)表示任意当前路径的容量系数；以及选取所述容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
本发明实施例提供的一种数据传输装置，还可以包括：
第三确定模块，用于：按照下列公式计算每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量：
Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)＝a Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)+(1-a)Ca(t-1,LLq(N-1)Lq(N)kN)，
其中，Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)表示任意传输路径中第N-1个节点及第N个节点间采用频点KN进行数据传输的加权信道容量，a表示加权系数；以及确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量为当前信道容量
本发明实施例提供的一种数据传输装置，第二确定模块可以包括：
确定单元，用于：确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信噪比，确定所述无线自组网系统的物理层传输模式，确定所述无线自组网系统在对应物理层传输模式下表示信噪比及信道容量的对应关系表，由该对应关系表中确定出与每个信噪比分别对应的信道容量均为当前信道容量。
本发明实施例提供的一种数据传输装置，传输模块可以包括：
传输单元，用于：在基于TDMA体制划分时隙确定的时段内，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
本发明实施例还提供了一种数据传输设备，可以包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述数据传输方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现如上任一项所述数据传输方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种数据传输装置、设备及存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种数据传输方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；
确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输；
计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径的冗余容量系数：
Figure FDA0003845027250000011
其中，t表示时间，CW(t,L)表示任意当前路径的冗余容量系数，Lqy表示该任意当前路径中包含的节点总数量，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))表示该任意当前路径中第N-1个节点及第N个节点间最大的当前信道容量，A(w)(N)表示冗余加权系数；
选取所述冗余容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每个当前路径的冗余容量系数之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径包含的全部节点对应的容量系数：
Figure FDA0003845027250000012
其中，CC(t,L)表示任意当前路径的容量系数；
选取所述容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，包括：
按照下列公式计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例：
Figure FDA0003845027250000021
其中，Cw(t)表示利用任意当前路径进行数据传输时应分配给该任意当前路径的数据占需进行传输的全部数据的传输比例，CC(t,w)表示该任意当前路径的容量系数，X1表示当前路径的数量，CC(t,L)表示当前路径的容量系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点之前，还包括：
按照下列公式计算每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量：
Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)＝a Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)+(1-a)Ca(t-1,LLq(N-1)Lq(N)kN)，
其中，Ca(t,LLq(N-1)Lq(N)kN)表示任意传输路径中第N-1个节点及第N个节点间采用频点KN进行数据传输的加权信道容量，a表示加权系数；
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的加权信道容量为当前信道容量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，包括：
确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信噪比，确定所述无线自组网系统的物理层传输模式，确定所述无线自组网系统在对应物理层传输模式下表示信噪比及信道容量的对应关系表，由该对应关系表中确定出与每个信噪比分别对应的信道容量均为当前信道容量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输，包括：
在基于TDMA体制划分时隙确定的时段内，控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输。
7.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于：确定无线自组网系统中的源节点、目标节点，以及所述源节点和所述目标节点间能够进行数据传输的多个传输路径；
第二确定模块，用于：确定每个所述传输路径中每两个相邻节点间采用每个频点进行数据传输的信道容量均为当前信道容量，并确定每两个相邻节点间最大的当前信道容量对应采用的频点均为传输频点；
传输模块，用于：确定所述传输路径均为当前路径，计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例，将需要传输的数据按照所述传输比例分配给相应当前路径，并控制相应当前路径中每两个相邻节点间按照对应传输频点进行数据传输；
第二选取模块，用于：计算利用每个当前路径进行数据传输时的传输比例之前，还包括：
按照下列公式计算每个当前路径的冗余容量系数：
Figure FDA0003845027250000031
其中，t表示时间，CW(t,L)表示任意当前路径的冗余容量系数，Lqy表示该任意当前路径中包含的节点总数量，Ca(t,Lq(N-1),Lq(N))表示该任意当前路径中第N-1个节点及第N个节点间最大的当前信道容量，A(w)(N)表示冗余加权系数；以及选取所述冗余容量系数最小的至少一个当前路径为当前路径。
8.一种数据传输设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述数据传输方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述数据传输方法的步骤。
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