[发明专利]一种基于滑动窗口的网络编码方法

权利要求书

1.一种基于滑动窗口的网络编码方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)确定待发送的数据分组数量N，以及滑动窗口的大小W；

(2)源节点按照已确定的滑动窗口大小对待发送数据分组进行编码操作，具体包括：

(2-1)源节点确定待发送数据分组x＝(x₀,x₁,…,x_N-1)，生成一组对应的编码向量g，g＝(g₀,g₁,…,g_N-1)，编码向量元素g_j∈GF(2ⁿ)，其中j＝0,1,…,N-1；

(2-2)按照随机线性编码对第i个滑动窗口内的数据分组(x_f,x_f+1,…,x_e)进行编码，得到第i个编码后数据分组y_i＝g_fx_f+g_f+1x_f+1+…+g_ex_e，其中，f为滑动窗口开始值，e为滑动窗口结束值，0≤f<e≤N-1；

所述滑动窗口开始值f服从下列分布：

(2-3)源节点将第i个编码后数据分组y_i与滑动窗口对应的编码向量g_i＝(g_f,g_f+1,…,g_e)进行组合，得到对应的第i个编码分组P_i(g_i，y_i)并将其发送至下一跳中间节点；

(3)中间节点对接收的编码分组进行再编码并传输；

(4)目的节点利用交换高斯消去法对接收到的编码分组进行解码；

(5)当源节点传输数据结束后，执行步骤(6)；否则，窗口滑动到下一个窗口，并转步骤(2-2)继续处理下一个窗口中的数据分组；

(6)目的节点对解码后的数据分组进行恢复。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑动窗口大小W＝e-f+1，f为滑动窗口开始值，e为滑动窗口结束值，对于数据分组x＝(x₀,x₁,…,x_N-1)，滑动窗口数为N-W+1。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：中间节点接收到k个编码分组(P₀(g₀,y₀),P₁(g₁,y₁),…,P_k-1(g_k-1,y_k-1))后，生成对应的随机编码向量c＝(c₀,c₁,…,c_k-1)，编码向量元素c_j∈GF(2ⁿ)，j＝0,1,…,k-1，且编码向量元素c_j为1的概率P{c_j＝1}＝1/2，同样的，按照随机线性编码，得到再编码后数据分组y_r＝c₀y₀+c₁y₁+…+c_k-1y_k-1及对应的编码向量g_r＝c₀g₀+c₁g₁+…+c_k-1g_k-1，重新组合得到新的编码分组P_r(g_r,y_r)并发送。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括两个阶段：

(4-1)对接收到的编码分组的编码向量利用三角化过程变换得到上三角窗口矩阵；

(4-2)当N个线性无关的编码分组被接收到时，则所述上三角窗口矩阵的秩等于N，目的节点通过对角化过程对上述接收到的N个线性无关的编码分组进行解码。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(4-2)通过迭代XOR操作实现。