[發明專利]一種基于批編碼的網絡通信方法及系統

有效

• 申請號: 201910331853.6
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110113131B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 楊升浩
• 申請（專利權）人: 香港中文大學（深圳）
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L29/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

1.一種基于批編碼的網絡通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100，源節點中的傳輸層接收數據文件，每個所述數據文件包括多個第一數據包；

S210，源節點中的傳輸層利用批編碼的外碼對所述多個第一數據包進行編碼生成包含多個第二數據包的批；

S220，批編碼的內碼應用基于卷積行碼的乘積編碼方法對所述批中的多個第二數據包進行重編碼生成包含多個第三數據包的批，所述批隨后通過物理層被發送至下一節點，所述第三數據包包括行碼和列碼，所述卷積行碼的乘積編碼方法包括對矩陣X^(l)的每一行做編碼后再對結果的每一列做列編碼生成矩陣U^(l+1)，所述矩陣U^(l+1)共有N＝N′N″比特且可以通過對鏈路(v_l,v_l+1)的N次使用實現傳輸；

S300，對批編碼的內碼進行物理層與網絡層的聯合解碼，生成包含多個第二數據包的批；

S400，檢測當前節點是否為目的節點，如果不是目的節點，則進行步驟S220，如果是目的節點則進行步驟S500；

S500，應用消息傳遞算法對接收到的多個所述批進行聯合解碼，應用對數似然比LLR對所述行碼和所述列碼進行解碼，恢復所述數據文件。

2.根據權利要求1所述的基于批編碼的網絡通信方法，其特征在于，所述步驟S100還包括：

所述數據文件被分割成一個或多個包含多個數據包的批，每個批具有相同數量的數據包。

3.根據權利要求1所述的基于批編碼的網絡通信方法，其特征在于，所述步驟S220還包括：

所述重編碼包括對多個數據包引入冗余，所述冗余包括對所述批中的多個數據包的線性組合。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于批編碼的網絡通信方法，其特征在于，包括：

當兩個或兩個以上所述源節點傳輸相同數據文件到同一個所述目的節點時，所述目的節點可以聯合所述兩個或兩個以上源節點的所述批進行解碼。

5.根據權利要求1-3任一項所述的基于批編碼的網絡通信方法，其特征在于，還包括中間節點傳輸的批的重編碼包的數量與在源節點進行重編碼后的第三數據包的數量相同。

6.一種基于批編碼的網絡通信系統，其特征在于，包括：

源節點，所述源節點用于接收數據文件，所述數據文件包括多個數據包，所述數據包在源節點經過編碼后生成用于向其它節點傳輸的至少一個批；

中間節點，所述中間節點用于接收、處理并轉發所述批；所述中間節點應用基于卷積行碼的乘積編碼方法對所述批進行重編碼；所述批隨后通過物理層被發送至下一節點；所述批包括行碼和列碼；所述卷積行碼的乘積編碼方法包括對矩陣X^(l)的每一行做編碼后再對結果的每一列做列編碼生成矩陣U^(l+1)，所述矩陣U^(l+1)共有N＝N′N″比特且可以通過對鏈路(v_l,v_l+1)的N次使用實現傳輸；以及

目的節點，所述目的節點接收中間節點轉發的批，并對所述批應用消息傳遞算法進行物理層與網絡層的聯合解碼，應用對數似然比LLR對所述行碼和所述列碼進行解碼，恢復所述數據文件。

7.根據權利要求6所述的基于批編碼的網絡通信系統，其特征在于，所述中間節點包括緩存器，所述緩存器容量大小與批中數據包大小及網絡跳數相關。

8.根據權利要求7所述的基于批編碼的網絡通信系統，其特征在于，所述目的節點包括解碼器，所述解碼器用于聯合解碼。