[發明專利]基于可調稀疏網絡編碼的密度選擇方法

有效

• 申請號: 202110322134.5
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113114415B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 王練;吳海蓮;朱朝輝;殷豪
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 盧勝斌

1.一種基于可調稀疏網絡編碼的密度選擇方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1)源節點按照當前稀疏網絡編碼的密度值發送數據流，求得當前傳輸數據包為再生編碼包的概率下界；

當前稀疏網絡編碼的密度值為參與編碼的數據包數量與總的數據包數量的比值，參與編碼的數據包數量表示為|W|；當前傳輸數據包為再生編碼包的概率下界為線性無關概率下界P(r,k,d)，即當已接收到r個數據包線性無關，則新接收數據包線性無關的概率；P(r,k,d)的計算公式表示為P(r,k,d)≥1-(1-d)^k-r；d表示當前稀疏網絡編碼的密度值；k表示總的數據包數量；

步驟2)根據再生編碼包的概率下界計算出源節點到信宿節點傳輸成功時所需的最大預算值和期望預算值；

源節點到信宿節點傳輸成功時所需的最大預算值為信宿節點接收到完整消息時，源節點需要傳輸的最大數據包數量，表示為r表示已接收到線性無關的數據包數量；d表示當前稀疏網絡編碼的密度值；k表示總的數據包數量；

源節點到信宿節點傳輸成功時所需的期望預算值為當信宿節點接收到完整信息后，源節點需要傳輸的平均數據包數量，表示為P(r,k,d)表示當前傳輸數據包為再生編碼包的概率下界；r表示已接收到線性無關的數據包數量；d表示當前稀疏網絡編碼的密度值；k表示總的數據包數量；

步驟3)源節點根據當前階段中信道所能提供的實際預算值構建出期望預算值與實際預算值之間的比較不等式；

將源節點到信宿節點傳輸成功的時間劃分為多個階段，計算出每個階段的期望預算，從而構建出期望預算值與實際預算值之間的比較不等式；將源節點到信宿節點傳輸成功的時間劃分為多個階段，計算出每個階段的期望預算，從而構建出期望預算值與實際預算值之間的比較不等式，表示為：

其中，T表示剩余的實際預算值；Γ(Λ)表示當前階段的實際密度值；Γ(Λ+1)表示下一階段的實際密度值；P(r,k,d)表示當前傳輸數據包為再生編碼包的概率下界；r表示已接收到線性無關的數據包數量；d表示當前稀疏網絡編碼的密度值；k表示總的數據包數量；B((Γ(Λ),Γ(Λ+1)),k)表示當前階段與下一階段之間的期望預算值；

步驟4)在不同密度分布函數下調整實際密度值，通過信宿節點的當前接收情況選擇出當前階段的最佳密度，直至解碼矩陣滿秩傳輸完成或者剩余的實際預算值為0；

當解碼矩陣秩與當前密度函數取值相等時，反饋當前解碼矩陣秩，根據調整公式調整當前稀疏網絡編碼的密度值d以滿足所述期望預算值與實際預算值之間的比較不等式；

若當前階段的實際預算值大于當前階段的期望預算值，即預算充足時，在不同密度分布函數下，根據調整公式選擇出滿足該階段傳輸的密度最小值；

若當前階段的實際預算值小于當前階段的期望預算值，即預算不足時，根據信宿節點反饋當前解碼矩陣秩，增大密度值，以滿足所述期望預算值與實際預算值之間的比較不等式；

當解碼矩陣秩靠近總的數據包數量時，所述信宿節點通知所述源節點生成編碼包；

所述調整公式來源于包括線性密度分布函數和經典階段性密度分布函數；

所述線性密度分布函數計算公式表示為：

所述經典階段性密度分布函數計算公式表示為：

其中，k表示總的數據包數量；m為傳輸中信宿節點反饋次數。