[发明专利]交织码和网络编码结合的数据分发方法

摘要

本发明属于基于网络编码的数据分发技术领域，具体为一种交织码和网络编码结合的数据分发方法。本发明提出的新型网络编码数据分发方法，是在空间域和时间域上同时做编码：空间域上采用可以达到网络容量的线性网络编码，时间域上采用线性差错编码和交织编码。本发明提出的网络编码方法与一般的网络编码相比具备了对传输中链路上发生的噪声错误进行前向纠正的功能。

主权项

1.一种交织码和网络编结合的数据分发方法，其系统的拓扑结构为：由数据分发服务器(6)、用户节点(9)、路由器(7)经噪声信道(5)连接组成，其中：数据分发服务器(6)，存储需要分发给用户的数据文件，并根据网络编码方案完成时间域和空间域上的编码；路由器(7)，具有对数据进行网络编码的功能完成时间域上的网络编码和空间域上的差错交织编解码，并做数据转发；用户节点(9)，完成时间域和空间域上的解码工作，恢复出数据分发服务器发送的原始数据文件；噪声信道(8)，为连接数据分发服务器与路由器、路由器与路由器、路由器与用户节点之间的链路，这些链路中会有随机和突发错误产生；其特征在于具体步骤如下：(1)根据多项式时间算法构造线性网络编码，确定网络容量h以及每条链路上的编码系数向量；(2)根据实际链路噪声的情况，选择一种线性纠错编码方案，该线性纠错编码方案用(m，n，d)-码表示，m为码长，n为维数，d为码字的汉明距离；根据链路的突发错误情况估计确定交织编码的交织深度p；(3)数据分发服务器将需要分发的文件分成长度相等的块，长度为n，设总的块数为s，将所有块排列成一个h×j维的矩阵，使得h×j×n＝s，若有余数可以用空白数据块补足，由此，空间轴的维数为h，时间轴的维数为j，矩阵的元素为一个块；(4)数据分发服务器在每个固定空间维的时间轴上，将j个数据块分组，每组共p块，最后一组不足p块则按实际的块数处理；在每组中，首先将每个n长的数据块通过(m，n，d)编码形成一个m长的码字，然后用交织器将每连续p个长度为m的码字进行交织编码；完成后，数据分发服务器将交织好的码字按照确定的网络编码方案在空间轴上编码，从各链路输出；(5)路由器在接收数据时，对于每条输入链路上缓存的连续p个长度为m的数据包，先进行解交织和(m，n，d)码的解码；路由器再将每条链路上完成解码的数据包根据系数向量进行空间域上的网络编码；最后再类似于数据分发服务器的操作将网络编码的结果在时间域上重新进行(m，n，d)的差错编码，交织编码，并将数据转发；(6)用户节点从各输入链路接收到数据包后，先在时间域上对缓存的连续p个数据进行解交织，然后做(m，n，d)码的解码，最后完成网络编码的解码从而恢复出数据分发服务器发送的原始文件。