[发明专利]基于随机卷积网络纠错码的自适应构造与译码方法

摘要

本发明公开了一种基于随机卷积网络纠错码的自适应构造与译码方法，解决了现有技术中拓扑未知和传输延迟的网络中纠错编译码算法复杂度高的问题，实现步骤为：自适应构造随机卷积网络编码；构造卷积纠错码作为随机卷积网络纠错编码的输入码；使用q元随机卷积网络纠错译码算法在接收端译码；对算法进行优化。本发明提出自适应构造随机卷积网络编码，不同节点根据自身情况选用不同长度的本地编码核；用全零测试数据搜集错误信息，将搜集的组合错误等效到信源端并设计能够纠正此错误的纠错码；提出基于组合错误的最小网络错误重量的纠错译码算法，实现低复杂度低时延且纠错能力强的编译码算法，用于拓扑未知和传输延迟的实际网络。

主权项

1.一种基于随机卷积网络纠错码的自适应构造与译码方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、自适应构造随机卷积网络编码：/n信源结点发送全零数据分组到网络以自适应地构造随机卷积网络编码，从小的编码域开始，本地编码核长度一直增加直到所有相关的接收节点可译为止，此时编码成功，接收结点收到的是网络错误经过中间结点的混合叠加形成的组合错误向量；/n步骤2、构造随机卷积网络纠错码：/n用全零测试数据搜集网络错误；由于全局编码核按时隙发送到接收结点，因此在接收结点处分布式获得传输矩阵的信息，同时网络错误也按照传输编码系数混合，分布式得到组合错误；当网络中间节点用一般多项式作为系数时，用传输矩阵的伴随矩阵代替其逆矩阵，将组合错误等效到信源端；根据信源端等效错误的最大重量T_s，在信源端选取自由距离大于等于2T_s+1的能够纠正网络错误的纠错码作为随机卷积网络的输入码；/n步骤3、改进得到q元随机卷积网络纠错译码算法：/n将基于最小网络错误重量的类Viterbi译码算法扩展到随机卷积网络和域，形成q元随机卷积网络纠错译码算法；该q元随机卷积网络纠错译码算法基于组合错误向量，将每个组合错误向量的重量定义为最小网络错误向量的重量，寻找具有累积的最小错误重量的译码路径；该算法直接在接收结点处译码，并能纠正随机卷积网络纠错码纠错范围内的任意错误；/n步骤4、优化q元随机卷积网络纠错译码算法：/n在优化接收序列的操作中，通过减去q元随机卷积网络纠错译码译出码字的影响和估计的网络错误来更新译码序列；后续窗口中的情形可以通过移除该窗口之前的输入序列造成的影响而等价变换到第一个窗口中，实现低复杂度和低译码时延的分布式译码。/n