[发明专利]一种基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法

说明书

本发明属于网络编码技术领域，公开了一种基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法，包括(1)确定无线网络中拟传输的数据分组大小；(2)确定二次置换多项式；(3)确定二次置换多项式的值以及滑动窗口的大小；(4)数据分组进入到滑动窗口；(5)将窗口中的数据分组进行网络编码后传输；(6)接收方接收数据分组并进行解码操作，直至接收完全部的数据分组、恢复原始数据分组；本发明提供的滑动窗口网络编码方法方法，只对进入滑动窗口内的数据分组进行编码操作，减少了网络编/解码操作的复杂性和计算时间，实现了快速的网络编码机制，从而最大化地提高了无线网络的数据吞吐量以及延长网络生存期。

技术领域

本发明属于网络编码技术领域，更具体地，涉及一种基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法。

背景技术

现有技术公开的滑动窗口数据确定方法及装置，用以解决现有技术中确定滑动窗口在某一时刻时包含的业务数据的统计值，所采用的方式所需获取的数据数目较多，对系统资源的消耗较大的问题。现有技术公开的制滑动窗口移动的方法及装置，解决了当服务器没有事件被输入时，服务器的滑动窗口不会向后滑动，导致之前落在滑动窗口内的事件无法被处理输出的问题。现有技术公开的二次置换多项式(Quadratic PermutationPolynomial，QPP)交织器，对输入交织器的序列u_k以函数f(i)＝(f_1i+f_2i)mod(k)进行交织，以提高Turbo码的性能。现有技术公开的基于滑动窗口的网络编码方法，通过确定滑动窗口大小，并仅对滑动窗口内的数据分组进行编码，进一步提高了网络编码的可靠性，显著降低了解码复杂性，在实现快速网络编码的同时，从而使网络的数据吞吐量最大化，大大延长了网络生存期。

但是现有技术主要是利用置换多项式对交织器与Turbo码在一些领域中的应用，而在滑动窗口机制中，对滑动窗口的大小、滑动步调大小等缺少较强的理论支持。当网络中出现丢失数据分组时，会导致后面的一系列数据分组都不能立即传输，因此接收节点需要缓存大量的数据分组，同时滑动窗口的大小、数据的传输控制、解码系数矩阵的规模增大，解码的复杂度也就增加。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法，其目的在于提高网络编码的编/解码效率，从而实现最大化地提高网络的数据吞吐量以及延长网络生存期。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法，包括如下步骤：

(1)确定无线网络中拟传输的数据分组大小；

(2)构造二次置换多项式；

(3)确定二次置换多项式的值以及滑动窗口的大小；

(4)拟传输数据分组进入到滑动窗口，将滑动窗口中的数据分组进行网络编码后传输；

(5)接收方对接收的网络编码进行解码，恢复出原始数据分组。

优选地，上述基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法，网络编码是在有限域GF(2ⁿ)中随机选取源向量系数的线性组合，允许从中间节点输入组合数据分组，每个组合数据分组包含一个源数据分组的线性组合。

优选地，上述基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法，将二次置换多项式p(x)定义为：p(x)＝ax²+bx，其中a、b、x都是非负整数，p(x)＝ax²+bx的模是N。

优选地，上述基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码方法，所采用的二次置换多项式p(x)＝84x²+41x模112，即N＝112；该二次置换多项式p支持4个窗口大小，分别为56、28、14和7。