CN101132263B - 无线网络中全分布式包排序方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种无线网络中全分布式包排序方法与装置。根据分解图与和积算法，将低密度检查码的译码算法应用在传送无线网络中，来达到安排使用者数据包的先后传递顺序。此分布式包排序只需一个无线收发接入点与其邻近几个无线收发接入点进行信息交换通信后，即可完成该包排序。因此不需要去估计信号噪声比，只要邻近的无线收发接入点都达成共识即可。当网络的负载超过其容量时，本发明自动消除最困难的使用者，以减少总网络负载量，并且公平地将资源分散给存活的使用者。

Description

无线网络中全分布式包排序方法与装置

技术领域

本发明关于无线网络中全分布式包排序方法与装置。

背景技术

一般中继网络中的包排序算法都是中央处理式的。此类的算法虽然性能较好，但是要花费的计算量太大以致于成本太高。且当网络规模稍大时，中央处理式算法就变得不易实现。此算法必须将每种可能的传送及接收组合所对应的信号噪声比传送到基站后，利用暴力法(又称字典穷举法)找出一组最好的组合。在真实的系统中，要预估出信号噪声比本身就是一件非常难以完成的工作，更何况需要预估这么多种组合的信号噪声比。况且预估出信号噪声比之后，中央处理式包排序工作才正要开始。

在一个中继网络中，中继站是将基站收到的数据包储存并传送到移动站(mobile station，MS)的网络节点，反之亦然。换言之，一个中继网络中的移动站可以将来自基站的数据包直接传送到一个中继站，也可以将来自中继站的数据包直接传送到一个基站。

网络中，在基站与移动站之间加入中继站，称之为中继网络，主要有下列几个好处：缩短传-收对(transmit-receive pair)之间的距离，通过降低传输功率来扩大服务覆盖的区域。明显增加网络数据流通量，因为基站、移动站与中继站是允许同时传送数据包的。通过空间多工技术，使得信道可再使用。

图1A是传统的单一单元(single cell)多段式传送无线网络的一个示意图。此无线网络包含一个基站BS、两个中继站R1与R2，和四个使用者(移动站)M1-M4。图1B是传统的多单元(multiple cells)多段式传送无线网络的一个示意图。该无线网络包含三个基站BS1-BS3、四个中继站R1-R4，和八个使用者(移动站)M1-M8。图1A和图1B中，每个网络链接(network link)上的变量v_j指出该网络链接正在传送数据与否。

然而，如果没有好好安排这些被传递的数据包，那么加入中继站的每一个好处也会伴随一些负面的效应。例如，当服务区域扩大时，移动站穿梭多个中继站后，被传送的数据包才到达它们各自的目的地。所以，如果中继站没有妥善安排这些数据包的传递，可能严重浪费无线网络的资源。另一方面，由于在多段式传送无线网络中，允许同时传送数据包，频繁的数据包碰撞也会发生。如此一来不仅无法提升性能，反而会丧失原本采用多段式传送无线网络的好处。

一个好的包排序技术不仅要达到数据包彼此之间不碰撞，而且也要能善加利用多段式传送无线网络的空间重利用特性，以期能使系统的容量为最大。以图1A为例，明显地若包排序算法的排序结果为{v₁，v₂，v₃，...，v₁₀}＝{0，1，0，0，1，0，0，0，0，1}而不是{0，1，0，0，0，0，0，0，0，0}，则整个网络的性能会比较好，其中v_j＝1代表该无线通信链接正在传送数据，v_j＝0代表该无线通信链接目前没有数据在传送。因为前者有三个通信连接正在通信，而后者只有一个。附带一提，例如{0，1，0，0，0，0，0，1，1，0}就不是一个有效的排序结果，因为此时三个传送给使用者M3的数据包碰撞而导致无法成功被接收。

发明内容

本发明主要是提供一种无线网络中全分布式包排序方法与装置，有效解决公知中继网络中数据包排序衍生负面效应的多种问题。

本发明根据分解图与和积算法，将低密度检查码(LDPC code)的译码算法应用在多段式传送无线网络中，来达到安排使用者数据包的先后传递顺序。该分解图为该多段式传送无线网络的示意图，而邻近的基站和移动用户利用和积算法来进行通信。

据此，本发明的无线网络中全分布式包排序方法主要包含下列三个步骤：(a)建立分解图来模型化中继网络；(b)根据该分解图，将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以低密度检查码的译码算法来解决该译码问题；(c)将译码问题解决的包排序结果，根据当时的网络状态作加权动作；其中，该分解图的建立包括下列子步骤：用代理节点来取代每个网络节点，用其对应的条件限制函数f_i来标注该代理节点，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则；用变量节点来取代每个网络链接，该变量节点以变量符号v_j标注；以及将每个变量节点连接到两个所述代理节点，其中所述两个代理节点的相对应的网络节点能够经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据。。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中在每个包传输期间中的每个网络节点遵守免干扰区域性条件规则。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该免干扰区域性条件规则包括下列条件限制：

一个网络节点传输数据包时，只能传输到单一一个网络节点；

一个网络中继站不能同时传送与接收数据包；以及

一个网络节点不能同时接收多于一个来源的数据包。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该包排序还包括计算和传输每个变量节点的软信息来提升网络资源的利用率，该软信息指出在每个包传输期间，每个网络链接将被启用的机率。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该标准程序根据和积算法来计算每个变量节点的该软信息。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该当时的网络状态根据每个网络链接上的数据传输的急迫性与传输率的信息而定。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该当时的网络状态根据每个网络链接上的包队列长度与传输率的信息而定。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该加权动作为收集每个代理节点f_i的邻近代理节点的包队列长度的信息，然后计算出相关于该代理节点f_i在它的每个区域链接的区域传送模式的权重。

根据所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中每个该代理节点f_i在它的第k个区域链接的区域传送模式的权重，计算公式如下：

ω_t(f_i，{0，…，0，1，0，…，0})

＝{max(x_T，t(k)-x_R，t(k)，0)/max(x_T，t(h)-x_R，t(h)，ε)}的所有加总，其中，max为最大值函数，ε为正数，h不等于k，f_i为代理节点，{0，…，0，1，0，…，0}属于连接到代理节点f_i的所有变量节点所形成的集合，且x_T，t(k)和x_R，t(k)分别是经由代理节点f_i在它的第k个区域链接，而可能到达其目的地的队列行列的数据包的总数目，下标T、R和t分别是该区域链接的传送端、接收端和相关的包区间下标。

据此，本发明的无线网络中全分布式包排序装置主要包含网络模型化单元，将中继网络模型化，并用分解图来表示，该分解图是由多个代理节点、多个变量节点和多个边所组成，并且是一群交互式的条件规则的代表图，在建立该分解图时用代理节点来取代每个网络节点，用其对应的条件限制函数f_i来标注该代理节点，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则；用变量节点来取代每个网络链接，该变量节点以变量符号v_j标注；以及将每个变量节点连接到两个所述代理节点，其中所述两个代理节点的相对应的网络节点能够经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据；包排序处理模块，根据该分解图，将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以低密度检查码的译码算法来解决该译码问题；和加权模块，根据当时的网络状态，对该译码问题解决的包排序结果作加权，来实现此包排序方法的运作。

根据所述的无线网络中全分布式包排序装置，其中该当时的网络状态是指网络链接上的数据传输的急迫性与传输率的信息。

根据所述的无线网络中全分布式包排序装置，其中该当时的网络状态是指每个网络链接上的包队列长度与传输率的信息。

根据所述的无线网络中全分布式包排序装置，其中该分解图与该无线网络之间的结构对应为：

每个代理节点取代该无线网络中每个网络节点，该代理节点并具有相对应的条件限制函数f_i，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则；以及

每个变量节点取代该无线网络中每个网络链接；

其中，每个变量节点连接到两个该代理节点，所述两个代理节点的相对应的网络节点经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据。

本发明与两种常用的公知包排序方法，循环赛(RR)法则和个别投票调查(IP)法则，相比，在每个包传输期间的平均包传输率及各个使用者之间的差异性上都远远优于此两种公知包排序方法。

配合下列图示、实施例的详细说明及权利要求，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。

附图说明

图1A是传统的单一单元多段式传送无线网络的一个示意图。

图1B是传统的多单元多段式传送无线网络的一个示意图。

图2说明本发明的中继网络中全分布式包排序方法的步骤。

图3A是图1A的一个分解图。

图3B是图1B的一个分解图。

图4A是图3A里兼具各网络链接的数据包队列长度的分解图，并以下行链路的方向来通信。

图4B是图3A里兼具各网络链接的数据包队列长度的分解图，并以上行链路的方向来通信。

图5是本发明实现图3的装置的一个方块示意图。

图6是本发明与循环赛法则和个别投票调查法的每个包传输期间，平均的包传输率的比较图，并朝上行链路的方向来通信。

图7是本发明的每个包传输期间，不同移动站平均的包传输率，并朝上行链路的方向来通信。

其中，附图标记说明如下：

BS基站

R1-R4中继站

M1-M8(移动站)使用者

201建立分解图来模型化中继网络

202根据该分解图，将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以标准程序来解决该译码问题

203将译码问题解决的包排序结果，根据当时的网络状态作加权动作

f_i条件限制函数(代理节点)

v_j变量节点

501网络模型化单元

503包排序处理模块

505加权模块

具体实施方式

从图1A里，本发明观察到只要能够以一种分解图模型(factor graph model)来描述包排序的问题，然后对每个网络链接上的变量v_j规范条件规则(constrain rule)，那么包排序的问题就可以被适当的转换成低密度检查码的译码问题。而低密度检查码的译码问题就能容易地以标准的程序来解决，该标准的程序就是著名的和积算法。为了能完全利用网络资源，本发明进一步设计出加权模块，让包数量较多的使用者得到较先的传递次序。

据此，图2中，一一说明本发明的无线网络中全分布式包排序方法。首先，建立分解图来模型化中继网络，如步骤201所示。该分解图是由多个代理节点、多个变量节点和多个边所组成，并且是一群交互式的条件规则的代表图。根据该分解图，将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以标准程序来解决该译码问题，如步骤202所示。也就是说，和积算法是作为无线收发接入点(AP)对其邻近的无线收发接入点进行通信的工具。进一步地，如步骤203所示，将译码问题解决的包排序结果，根据当时的网络状态作加权动作。

在步骤201中，分解图的建立是以下列三个子步骤来实现的。

(a)用代理节点来取代每个网络节点，该代理节点并标注其相对应的条件限制函数f_i，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则。

(b)用变量节点来取代每个网络链接，该变量节点并以变量符号v_j标注。

(c)将每个变量节点连接到两个代理节点，其中所述两个代理节点的相对应的网络节点能够经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据。

为了提升网络资源的利用率，本发明将描述每个变量节点的机率质量函数(PMF)的软信息(soft-information)，在其邻近的网络节点和变量节点之间，通过连接这些节点的边反复地进行通信交换。

以图1A为例，图3A是以上述三个子步骤建立而成的一个单一单元网络的分解图。以图1B为例，图3B是以上述三个子步骤建立而成的一个多单元网络的分解图。

为了满足基本的中继网络与免干扰区域性条件规则，在每个包传输期间中的每个网络节点必须遵守下列条件规则：

(a)一个网络节点传输数据包时，只能传输到唯一一个网络节点。

(b)一个网络中继站不能同时传送与接收数据包。

(c)一个网络节点不能同时接收多于一个来源的数据包。

换句话说，以图3A为例，当执行免干扰区域性条件规则的和积算法收敛时，图3A的每个代理节点因此必须遵守下列的条件规则：

f₁：v₁+v₂+v₃+v₄≤1；且

f₂：v₁+v₅+v₆+v₈≤1；f₃：v₃+v₇+v₉+v₁₀≤1；且

f₄：v₅≤1；f₅：v₆+v₇≤1；且

f₆：v₂+v₈+v₉≤1；f₄：v₄+v₁₀≤1。

即，围绕于每个代理节点的那些变量导致成一个有效区域传送模式。以图3A为例，有效区域传送模式为：在基站BS时，

{v₁，v₂，v₃，v₄}＝{(0，0，0，0)，(1，0，0，0)，(0，1，0，0)，(0，0，1，0)，(0，0，0，1)}；

而在移动站M3时，

{v₂，v₈，v₉}＝{(0，0，0)，(1，0，0)，(0，1，0)，(0，0，1)}；…等等。

将所有的有效区域传送模式聚集后，就形成了一个有效全域无碰撞排序。

值得一提的是，该免干扰区域性条件规则可应用在单一单元和多单元的多段式传送无线网络。

以下描述如何计算和传输可以提升网络资源利用率的软信息，该软信息指出在每个包传输期间，每个网络链接将被启用的机率。

首先，将每个变量节点v_j(v_j＝b，b为0或1)的机率P_b(v_j)初始化，并且对连接到每个变量节点v_j的每个代理节点(以标注的相对应的条件限制函数f_i来说明)，将其软信息SI_st(x，y，b)也初始化，其中P₁(v_j)均匀分配在区间(0，1)，且P₀(v_j)+P₁(v_j)＝1，SI_st(x，y，b)代表从节点x传到节点y的软信息，并指出相对应的变量节点v_j的值为b的机率，下标s为包时间区间指标，t为迭代指标。该初始化的机率P_b(v_j)是随机给予每个变量节点v_j的机率。

值得一提的是，变量节点v_j连接的两个代理节点的其中一个代理节点可以通过变量节点v_j相对应的网络链接，加入初始的P_b(v_j)。

然后，根据标准的和积算法，计算出从变量节点v_j到代理节点(以相对应的条件限制函数f_i来说明)被传送的软信息SI_st(v_j，f_i，b)。以变量节点v₁和代理节点f₂为例，SI_st(v₁，f₂，b)＝c_1，2P_b(v₁)·SI_(s-1)t(f₁，v₁，b)，其中c_1，2是一个使SI_st(v₁，f₂，0)+SI_st(v₁，f₂，1)＝1的归一化因子。

另外，除了每个有效区域传送模式被加权外(以下将再详细描述)，以同样的和积算法，计算出从代理节点(以相对应的条件限制函数f_i来说明)到变量节点v_j被传送的软信息。代理节点(以相对应的条件限制函数f_i来说明)集合来自它的邻近变量节点{v_h}的所有将要进来的软信息后，计算出被传送到变量节点v_j的软信息SI_st(f_i，v_j，b)。以基站BS为例，SI_st(f₁，v₁，1)＝d_1，1{ω_t(f₁，1000))·SI_st(v₂，f₁，0)SI_st(v₃，f₁，0)SI_st(v₄，f₁，0)}，其中d_1，1是一个归一化因子。

变量节点v_j的总软信息SI_st(v_j，b)可以由所有软信息SI_st(f_i，v_j，b)的乘积而得到，其中f_i属于连接到变量节点v_j的所有代理节点的集合。

值得一提的是，上述对变量节点v_j的软信息的计算可应用在单一单元和多单元的多段式传送无线网络。

第二次迭代后，如果SI_st(v_j，1)≥SI_st(v_j，0)，则决定变量节点v_j是使用中(activate)，即v_j＝1；否则的话，v_j＝0。当所有使用中的变量节点v_j都满足免干扰区域性条件规则时，则结束和积算法的标准程序，并输出一个有效全域排序。否则的话，未满足免干扰区域性条件规则的代理节点必须重复上述的和积算法。

一个多段式传送无线网络可能会喜欢采用某一种免碰撞或免干扰的包排序方法，而比较不喜欢采用其它另一种免碰撞或免干扰的包排序方法，因为前者可以尽可能再使用网络资源。例如，在单一单元多段式传送无线网络中，服务业提供者可能会比较喜欢采用全域排序{v_j}＝{0，1，0，0，1，0，0，0，0，1}，而比较不喜欢采用全域排序{v_j}＝{0，1，0，0，0，0，0，0，0，0}，因为前者可以更有效地再使用网络资源，尽管两者都是可行的免碰撞或免干扰的包排序技术。

所以，为了增加网络资源的利用率，本发明根据当时的网络状态，例如每个网络链接上的数据传输的急迫性与传输率，对每个有效区域传送模式给予不同的加权。不失一般性，本发明以单一单元多段式传送无线网络为例，作下列说明。然而，本发明的加权模块也可应用于多单元多段式传送无线网络。

考虑代理节点f_i，首先收集其邻近代理节点的包队列长度的信息，然后计算出相关于每个代理节点f_i在它的第k个区域链接的区域传送模式的权重，计算公式如下。

ω_t(f_i{0，…，0，1，0，…，0})＝{max(x_T，t(k)-x_R，t(k)，0)/max(x_T，t(h)-x_R，t(h)，ε)}的所有加总，

其中，max为最大值函数，ε为正数，h不等于k，f_h属于连接到代理节点f_i的所有变量节点所形成的集合，且x_T，t(k)和x_R，t(k)分别是经由代理节点f_i在它的第k个区域链接，而可能到达其目的地的队列行列的数据包的总数目，下标T、R和t分别是该区域链接的传送端、接收端和相关的包区间下标。

图4A是图3A里兼具各网络链接的数据包队列长度的分解图，并以下行链路的方向来通信。以此为例，对应基站BS(代理节点f₁)的区域传送模式{v₁，v₂，v₃，v₄}的权重，计算如下。

ω_t(f₁，{1，0，0，0})

＝(7+4+6-(5+6+3))/6+(7+4+6-(5+6+3))/(4+6+5-(3+5+4))

+(7+4+6-(5+6+3))/5＝3/6+3/3+3/5＝2.6；

ω_t(f₁，{0，1，0，0})＝6/(17-14)+6/(15-12)+6/5＝5.2；

ω_t(f₁，{0，0，1，0})＝(15-12)/(17-14)+(15-12)/6+(15-12)/5＝2.1；

ω_t(f₁，{0，0，0，1})＝5/(17-14)+5/6+5/(15-12)＝2.1。

除了将使用中且到基站BS的唯一接收链接的权重设定为1外，中继站的加权方式与基站BS相同。因此，对应代理节点f₂的区域传送模式{v₁，v₅，v₆，v₈}的权重，计算如下。ω_t(f₂，{1，0，0，0})＝1；ω_t(f₂，{0，1，0，0})＝5/6+5/3＝2.5；ω_t(f₂，{0，0，1，0})＝6/5+6/3＝3.2；且ω_t(f₂，{0，0，0，1})＝3/5+3/6＝1.1。

除了数据传输方向相反以及数据包的目的地是基站BS外，上行链路方向的加权方式与下行链路方向的加权方式相同。图4B是图3A里兼具各网络链接的数据包队列长度的分解图，并以上行链路的方向来通信。以此为例，对应代理节点f₁的区域传送模式{v₁，v₂，v₃，v₄}的权重，计算如下。

ω_t(f₁，{1，0，0，0})＝7/8+7/6+7/7＝3.0；

ω_t(f₁，{0，1，0，0})＝8/7+8/6+8/7＝3.6；

ω_t(f₁，{0，0，1，0})＝6/7+6/8+6/7＝2.5；

ω_t(f₁，{0，0，0，1})＝7/7+7/8+7/6＝3.0

对应代理节点f₂的非零区域传送模式{v₁，v₅，v₆，v₈}的权重，计算如下。ω_t(f₂，{1，0，0，0})＝1；ω_t(f₂，{0，1，0，0})＝(9-7)/ε+(9-7)/(8-7)＝2(ε+1)；ω_t(f₂，{0，0，1，0})＝0/(9-7)＝0；且ω_t(f₂，{0，0，0，1})＝(8-7)/(9-7)+(8-7)/ε＝ε+0.5。

对应代理节点f₆的非零区域传送模式{v₂，v₈，v₉}的权重，计算如下。ω_t(f₆，{1，0，0})＝ω_t(f₆，{1，0，0})＝ω_t(f₆，{1，0，0})＝1。

从上述可以看出，本发明不需要去估计信号噪声比，只要邻近的无线收发接入点都达成共识即可。本发明的加权方式是以自然的竞争性为基础。当传输端的包队列长度长于接收端的包队列长度时，则相对应的网络链接更有可能被启用，因为启用该网络链接的传送模式的权重相对的也更大。此特性允许紧急的数据优先来传送，并且使包队列行列免于在任一网络节点上塞爆。另一方面，当接收端的包队列长度长于传输端的包队列长度时，则相对应的网络链接会被停用，因为启用该网络链接的传送模式的权重被设定为零。停用该网络链接可使包队列免于在任一中继站上塞爆，并且使该中继站需有一些时间来消化它们的数据包。

同样值得一提的是，本发明的加权模块也可应用于多单元多段式传送无线网络。

根据上述的无线网络中全分布式包排序方法，图5是本发明实现该包排序的装置的一个方块示意图。参考图5，该包排序装置包含网络模型化单元501、包排序处理模块503，和加权模块505。网络模型化单元501将中继网络模型化，并用分解图来表示，如前所述，该分解图是由多个代理节点、多个变量节点和多个边所组成，并且是一群交互式的条件规则的代表图。根据该分解图，包排序处理模块503将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以标准程序来解决该译码问题。加权模块505根据当时的网络状态，对该译码问题解决的包排序结果作加权。

该分解图与无线网络之间的结构对应如前述分解图的建立。不再重述。

本发明与两种常用的公知包排序技术，循环赛法则和个别投票调查法则，作比较。循环赛法则和个别投票调查法则都是中央处理式的包排序算法，只是循环赛法则的网络上所有链接是以决定好的顺序来轮流启用。而个别投票调查法则的网络上的基站与中继站的区域链接是各自独立以决定好的顺序来轮流启用。

图6是本发明与循环赛法则和个别投票调查法的每个包传输期间，平均包传输率的比较图，并于单一单元多段式传送无线网络里以朝上行链路的方向来通信。横轴代表平均包到达率λ，纵轴代表每个包传输期间，平均包传输率。

从图6中可以看出，当网络上的交通负荷量小于通信系统所能负荷的极限时(亦即λ≤0.5)，本发明的加权模块协助维持所有移动站间的包传输率的公平性，无论每个移动站享有的网络资源为何，因为通过传输模式的加权，紧急的数据包的优先权被提升了。该包排序的公平性可从左上角列表里的标准差(STD)看出。

当网络上的交通负荷量渐渐大于通信系统所能负荷的极限时(即λ≥0.5)，本发明将移动站M1的网络资源释放，协助了其它移动站在较高的网络负荷下仍然可以存活。

因此，本发明在每个包传输期间的平均包传输率及各个使用者之间的差异性上都远远优于这两种公知包排序方法。

图7是本发明的每个包传输期间，不同移动站M1-M8的平均包传输率，并在多单元多段式传送无线网络里朝上行链路的方向来通信。横轴代表平均的包到达率λ，纵轴代表每个包传输期间，平均包传输率。同样地，本发明的加权模块协助维持所有移动站间的包传输率的公平性，并且协助了其它移动站在较高的网络负荷下仍然可以存活。

从图7的观察里，可以确认使用者可以享用的有效网络资源不仅是关系到每个使用者可用的网络链接数(number of links available)，也与围绕该使用者的网络交通消化量的服务有关。虽然在多单元多段式传送无线网络里，邻近的网络节点间，交通状况信息的交互通信是非常复杂的，然而，本发明的全分布式包排序是一种自然竞争机制下产生的结果。所以，无论在任何的平均包到达率λ之下，此自然竞争机制下产生的结果提供了一个最佳的平衡解决方案。

以上所述仅为本发明的实施例而已，不能据此限定本发明的保护范围。即凡在本发明权利要求范围内所作的同等变化与修饰，都应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (13)

1.一种无线网络中全分布式包排序方法，包含下列步骤：

建立分解图来模型化中继网络，该分解图是由多个代理节点、多个变量节点和多个边所组成，并且是一群交互式条件规则的代表图；

根据该分解图，将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以低密度检查码的译码算法来解决该译码问题；以及

对该译码问题解决的包排序结果，根据当时的网络状态作加权动作；

其中，该分解图的建立包括下列子步骤：

用代理节点来取代每个网络节点，用其对应的条件限制函数f_i来标注该代理节点，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则；

用变量节点来取代每个网络链接，该变量节点以变量符号v_j标注；以及

将每个变量节点连接到两个所述代理节点，其中所述两个代理节点的相对应的网络节点能够经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据。

2.如权利要求1所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中在每个包传输期间中的每个网络节点遵守免干扰区域性条件规则。

3.如权利要求2所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该免干扰区域性条件规则包括下列条件限制：

一个网络节点传输数据包时，只能传输到单一一个网络节点；

一个网络中继站不能同时传送与接收数据包；以及

一个网络节点不能同时接收多于一个来源的数据包。

4.如权利要求1所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该包排序还包括计算和传输每个变量节点的软信息来提升网络资源的利用率，该软信息指出在每个包传输期间，每个网络链接将被启用的机率。

5.如权利要求4所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该低密度检查码的译码算法根据和积算法来计算每个变量节点的该软信息。

6.如权利要求1所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该当时的网络状态根据每个网络链接上的数据传输的急迫性与传输率的信息而定。

7.如权利要求1所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该当时的网络状态根据每个网络链接上的包队列长度与传输率的信息而定。

8.如权利要求1所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中该加权动作为收集每个代理节点的邻近代理节点的包队列长度的信息，然后计算出相关于该代理节点在它的每个区域链接的区域传送模式的权重。

9.如权利要求8所述的无线网络中全分布式包排序方法，其中每个代理节点在它的第k个区域链接的区域传送模式的权重，计算公式如下：

ω_t(f_i，{0，…，0，1，0，…，0})

＝{max(x_T，t(k)-x_R，t(k)，0)/max(x_T，t(h)-x_R，t(h)，ε)}的所有加总，其中，max为最大值函数，ε为正数，h不等于k，f_i为代理节点，{0，…，0，1，0，…，0}属于连接到代理节点f_i的所有变量节点所形成的集合，且x_T，t(k)和x_R，t(k)分别是经由代理节点f_i在它的第k个区域链接，而可能到达其目的地的队列行列的数据包的总数目，下标T、R和t分别是该区域链接的传送端、接收端和相关的包区间下标。

10.一种无线网络中全分布式包排序装置，包含有：

网络模型化单元，将中继网络模型化，并用分解图来表示，该分解图是由多个代理节点、多个变量节点和多个边所组成，并且是一群交互式的条件规则的代表图；在建立该分解图时用代理节点来取代每个网络节点，用其对应的条件限制函数f_i来标注该代理节点，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则；用变量节点来取代每个网络链接，该变量节点以变量符号v_j标注；以及将每个变量节点连接到两个所述代理节点，其中所述两个代理节点的相对应的网络节点能够经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据；

包排序处理模块，根据该分解图，将包排序转换成低密度检查码的译码问题，并且以低密度检查码的译码算法来解决该译码问题；以及；

加权模块，根据当时的网络状态，对该译码问题解决的包排序结果作加权。

11.如权利要求10所述的无线网络中全分布式包排序装置，其中该当时的网络状态是指网络链接上的数据传输的急迫性与传输率的信息。

12.如权利要求10所述的无线网络中全分布式包排序装置，其中该当时的网络状态是指每个网络链接上的包队列长度与传输率的信息。

13.如权利要求10所述的无线网络中全分布式包排序装置，其中该分解图与该无线网络之间的结构对应为：

每个代理节点取代该无线网络中每个网络节点，该代理节点并具有相对应的条件限制函数f_i，该条件限制函数定义免干扰区域性条件规则；以及

每个变量节点取代该无线网络中每个网络链接；

其中，每个变量节点连接到两个该代理节点，所述两个代理节点的相对应的网络节点经由该变量节点相对应的网络链接来相互交换数据。

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