一種解碼方法、解碼器以及接收機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及解碼方法、解碼器W及接收機。
【背景技術(shù)】
[000引在多跳（Multihop)網(wǎng)絡(luò)中，源節(jié)點到目的節(jié)點之間路徑上的中間節(jié)點能夠?qū)?shù) 據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而實現(xiàn)源節(jié)點與目的節(jié)點之間的通信。
[0003] 圖1是多跳網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)通信方式的示意圖。如圖1所示，當(dāng)節(jié)點A、B通過中間節(jié) 點S傳輸數(shù)據(jù)包（packet)時，需要經(jīng)歷至少4個傳輸步驟，即，節(jié)點A將數(shù)據(jù)包a發(fā)送給中 間節(jié)點S、中間節(jié)點S將數(shù)據(jù)包a發(fā)送給節(jié)點B、節(jié)點B將數(shù)據(jù)包b發(fā)送給中間節(jié)點S、中間 節(jié)點S將數(shù)據(jù)包b發(fā)送給節(jié)點A。
[0004] 圖2是多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的通信方式的示意圖。如圖2所示，可W在中間 節(jié)點S對接收到的數(shù)據(jù)包a、b進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，例如對數(shù)據(jù)包a、b進(jìn)行異或等代數(shù)組合運算， 然后通過一次廣播發(fā)送的方式將網(wǎng)絡(luò)編碼的結(jié)果a ? b發(fā)送給節(jié)點A和B，進(jìn)而，節(jié)點A、B 對接收到的編碼結(jié)果進(jìn)行解碼，能分別得到數(shù)據(jù)包b、a。可見，在基于網(wǎng)絡(luò)編碼的通信方式 中，A、B之間傳輸數(shù)據(jù)僅需要3個傳輸步驟，即，節(jié)點A將數(shù)據(jù)包a發(fā)送給中間節(jié)點S、節(jié)點 B將數(shù)據(jù)包b發(fā)送給中間節(jié)點S、中間節(jié)點S將網(wǎng)絡(luò)編碼的結(jié)果W-次廣播的形式發(fā)送給節(jié) 點A和B。由此，節(jié)省了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟襟E和與之對應(yīng)的時隙（time slot)。
[0005] 在比圖2所示的網(wǎng)絡(luò)更為復(fù)雜的多跳網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點都可W是源節(jié)點、中間節(jié) 點或目的節(jié)點，所W，每個源節(jié)點都可W采用生成矩陣將接收到的數(shù)據(jù)包或由該節(jié)點自身 生成的數(shù)據(jù)包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，并將該網(wǎng)絡(luò)編碼后生成的編碼數(shù)據(jù)包發(fā)送給多個目的節(jié)點， 每個目的節(jié)點對接收到的編碼數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，W獲取來自該源節(jié)點的原始數(shù)據(jù)包。
[0006] 在基于網(wǎng)絡(luò)編碼的通信方式中，數(shù)據(jù)的傳輸過程得到簡化，而對編碼數(shù)據(jù)包的解 碼過程成為影響通信延時的重要因素。
[0007] 在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了多種解碼方法，例如，在文獻(xiàn)1中，目的節(jié)點在接收了由同 一生成矩陣所編碼的全部編碼數(shù)據(jù)包后，進(jìn)行解碼；在文獻(xiàn)1和文獻(xiàn)2中，公開了提前解碼 巧arliest Decoding, ED)的方法，即，當(dāng)目的節(jié)點接收的線性獨立的編碼數(shù)據(jù)包到達(dá)足夠 的數(shù)量后，進(jìn)行解碼，但是該解碼過程需要復(fù)雜的矩陣求逆運算；在文獻(xiàn)2中，還提出了一 種改進(jìn)的提前解碼（Modified Earliest Decoding, MED)的方法，該方法降低了矩陣求逆運 算的復(fù)雜度。
[0008] 文獻(xiàn) 1 ;P. A. Qiou, Y. Wu, and K. Jain, "Practical Network Coding, " the 51st Allerton Conference on Communic曰tion, Control 曰nd Computing, 2003.
[0009] 文獻(xiàn) 2 ;S. von Solms and A. S. J. He化erg, "Modified Earliest Decoding in networks that implement Random Linear Network Coding, "Africa Research Journal, vol. 103, no. 4,卵.165 ~171, Dec 2012.
[0010] 應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為送些方案在本申請的
【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 在上述文獻(xiàn)1的解碼方法中，接收全部編碼數(shù)據(jù)包的時間與該生成矩陣的規(guī)模成 正比，因此，會導(dǎo)致較嚴(yán)重的通信延時；在上述邸和M邸方法中，需要在接收到一定數(shù)量的 編碼數(shù)據(jù)包后才能進(jìn)行矩陣求逆和解碼運算，增加了通信延時。
[0012] 本申請實施例提供一種解碼方法、解碼器和接收機，能夠縮短解碼所需的時間，減 少通信延時。
[0013] 根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供一種解碼器，其中，所述解碼器包括：
[0014] 初始化單元，其初始化第一解碼矩陣和第二解碼矩陣為全零矩陣；
[0015] 處理單元，其接收編碼向量和相應(yīng)的生成向量信息，根據(jù)所述編碼向量和所述生 成向量信息，對所述第一解碼矩陣和所述第二解碼矩陣進(jìn)行更新，使得所述第一解碼矩陣 的對角線元素全為1;
[0016] 解碼單元，其根據(jù)更新后的第一解碼矩陣和第二解碼矩陣得到原始數(shù)據(jù)。
[0017] 根據(jù)本申請實施例的第二方面，提供一種接收機，其具有上述實施例第一方面所 述的解碼器。
[0018] 根據(jù)本申請實施例的第H方面，提供一種解碼方法，其中，所述解碼方法包括：
[0019] 初始化第一解碼矩陣和第二解碼矩陣為全零矩陣；
[0020] 接收編碼向量和相應(yīng)的生成向量信息，根據(jù)所述編碼向量和所述生成向量信息， 對所述第一解碼矩陣和所述第二解碼矩陣進(jìn)行更新，使得所述第一解碼矩陣的對角線元素 全為1;
[0021] 根據(jù)更新后的第一解碼矩陣和第二解碼矩陣得到原始數(shù)據(jù)。
[0022] 本申請的有益效果在于；在每次接收到編碼向量時就對當(dāng)前的第一解碼矩陣和第 二解碼矩陣進(jìn)行處理，而無需等待接收到一定數(shù)量的編碼向量后才進(jìn)行解碼，因此，能夠節(jié) 省解碼所需的時間。
[0023] 參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請的特定實施方式，指明了本申請的原 理可W被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附 權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0024] 針對一種實施方式描述和/或示出的特征可W W相同或類似的方式在一個或更 多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特 征。
[0025] 應(yīng)該強調(diào)，術(shù)語"包括/包含"在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0026] 所包括的附圖用來提供對本申請實施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部 分，用于例示本申請的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下 面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng) 造性勞動性的前提下，還可W根據(jù)送些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0027] 圖I是多跳網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)通信方式的示意圖；
[0028] 圖2是多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的通信方式的示意圖；
[0029] 圖3是實施例1的解碼方法的流程示意圖；
[0030] 圖4是實施例1中對第一解碼矩陣和第二解碼矩陣進(jìn)行更新的一個流程示意圖；
[0031] 圖5是實施例1中對第一解碼矩陣和第二解碼矩陣進(jìn)行變換處理的一個流程示意 圖；
[0032] 圖6是實施例1的解碼流程的一個示例；
[0033] 圖7是實施例1的解碼流程的另一個示例；
[0034] 圖8是實施例2的解碼器的構(gòu)成示意圖；
[0035] 圖9是實施例2的處理單元的構(gòu)成示意圖；
[0036] 圖10是實施例2的變換單元的構(gòu)成示意圖；
[0037] 圖11是本申請實施例3的接收機的一構(gòu)成示意圖。
【具體實施方式】
[003引參照附圖，通過下面的說明書，本申請的前述W及其它特征將變得明顯。在說明書 和附圖中，具體公開了本申請的特定實施方式，其表明了其中可W采用本申請的原則的部 分實施方式，應(yīng)了解的是，本申請不限于所描述的實施方式，相反，本申請包括落入所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型W及等同物。
[0039] 在本申請所涉及的場景中，無線網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點都可W作為發(fā)送數(shù)據(jù)包的源 節(jié)點和接收數(shù)據(jù)包的目的節(jié)點。
[0040] 在該節(jié)點作為源節(jié)點的情況下，假設(shè)該源節(jié)點將其接收到的和/或自身產(chǎn)生的K 個數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，送K個數(shù)據(jù)包中長度最長的數(shù)據(jù)包具有N位，其它的原始數(shù)據(jù)包被0補 足為N位，由此，形成K個原始數(shù)據(jù)包。進(jìn)而，使用生成矩陣G對送K個原始數(shù)據(jù)包進(jìn)行線 性組合，生成待發(fā)送的一個或多個編碼數(shù)據(jù)包。
[0041] 在該源節(jié)點中，假設(shè)送K個原始數(shù)據(jù)包被表示為XI，而，…，刮，其中，x，（l《j《K) 是由0和I組成的I XN向量，由此，送K個原始數(shù)據(jù)包形成KXN的原始數(shù)據(jù)矩陣X，如下式 (1)所示，
(1)
[0043] 由生成矩陣G對原始數(shù)據(jù)矩陣X進(jìn)行編碼的處理可W表示為下式（2)，
斌
[004引其中，該生成矩陣G是NXK的矩陣，g。e {0, 1}，并且，用gi表示該生成矩陣G的 第i行元素組成的IXK向量，即，生成向量gi = {gii, gi2,.