[发明专利]一种在多跳传输系统中基于BATS码的高效编码设计方法

权利要求书

1.一种在多跳传输系统中基于BATS码的高效编码设计方法，其特征在于，多跳传输系统包含一个发射机、一个接收机与n个中继节点，信号的传输按帧进行，包括以下步骤：

1)发射机在进行BATS码数据传输之前，将原始文件划分成K个等长的原始数据包B＝(b₁,b₂,…,b_K)，其中，b表示数据包；

2)在发射机端，将k个等长的原始数据包(b₁,b₂,…,b_K)采用BATS码的高效编码设计方案进行BATS码的外码编码，得编码包；

3)将步骤2)得到的编码包通过无线信道发送至中继节点；

4)中继节点接收编码包，再寻找属于同一批次的编码包，并对属于同一批次的编码包使用BATS码内码编码，得重新编码的编码包；

5)中继节点将重新编码的编码包发送至下一个中继节点，直至接收机接收到重新编码的编码包；

6)接收机寻找属于同一批次的编码包，再对同一批次的编码包进行迭代译码，然后对同一批次的编码包进行高斯消元译码，得原始数据包；

7)接收机判断是否已经将所有原始数据包译码出来，当已经将所有原始数据包译码出来，则停止发射机，并记录最终的编码冗余，当所有的原始数据包没有全部被译码时，则发射机继续进行编码包的发送，直至所有原始数据包被译码出来为止。

2.根据权利要求1所述的在多跳传输系统中基于BATS码的高效编码设计方法，步骤2)的具体操作过程为：

21)BATS码的外码编码为喷泉码的形式，其中，将原始文件划分成K个等长的原始数据包(b₁,b₂,…,b_K)，再根据喷泉码的外码度分布Ψ＝(Ψ₁,Ψ₂,…,Ψ_K)，通过概率得到一个度值d_i，其中，度值d_i为第i个批次选取的待编码的原始数据包数目，随机选取d_i个原始数据包并构成第i个批次的原始数据包集合B_i；

22)发射机将编码出来的外码编码包按顺序发送至中继节点。

3.根据权利要求1所述的在多跳传输系统中基于BATS码的高效编码设计方法，步骤4)中属于同一批次的编码包使用BATS码内码编码的具体过程为：

41)中继节点接收多个编码包，对编码包进行选择，将属于同一批次的编码包进行记录；

42)将属于同一批次的编码包进行随机线性网络编码，其中，H_i为第i个批次的中继节点转移矩阵，中继节点通过转移矩阵对接收到的编码数包进行编码，得重新编码的编码包。

4.根据权利要求1所述的在多跳传输系统中基于BATS码的高效编码设计方法，步骤6)的具体操作为：

61)在接收机接收到的所有编码批次中，寻找批次的秩R(G_iH_i)等于编码时的度值d_i的批次作为可译码的批次，将可译码的批次中所有原始数据包进行译码，当恢复出的批次中包含d_i个原始数据包之后，将已经恢复的原始数据包更新到其余未译码出来的批次中，接收机再进行迭代译码，直至没有可译码的批次为止，当存在没有译码的批次时，则转至步骤62)；当所有原始数据包均译码成功时，则结束译码；

62)接收机从所有未被译码的批次中按顺序挑选一个批次，然后对该批次的有效传输矩阵进行行变换，检查是否存在恢复出的原始数据包，当存在能够恢复出的原始数据包时，则转至步骤65)，否则，则转至步骤63)；

63)选择一下批次，将下一批次的有效传输矩阵与步骤62)中的有效传输矩阵进行合并；

64)检查是否存在能够恢复出的原始数据包，当存在恢复出的原始数据包时，则转至步骤65)，否则，则转至步骤63)；

65)将能够恢复出的原始数据包进行译码，再将译码后的原始数据包添加到其余所有批次中，同时删除已经译码的原始数据包与未完成译码的批次之间的联系，然后进行迭代译码，直至所有原始数据包均被译码为止。