[发明专利]基于可调稀疏网络编码的密度选择方法

权利要求书

1.一种基于可调稀疏网络编码的密度选择方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1)源节点按照当前稀疏网络编码的密度值发送数据流，求得当前传输数据包为再生编码包的概率下界；

当前稀疏网络编码的密度值为参与编码的数据包数量与总的数据包数量的比值，参与编码的数据包数量表示为|W|；当前传输数据包为再生编码包的概率下界为线性无关概率下界P(r,k,d)，即当已接收到r个数据包线性无关，则新接收数据包线性无关的概率；P(r,k,d)的计算公式表示为P(r,k,d)≥1-(1-d)^k-r；d表示当前稀疏网络编码的密度值；k表示总的数据包数量；

步骤2)根据再生编码包的概率下界计算出源节点到信宿节点传输成功时所需的最大预算值和期望预算值；

源节点到信宿节点传输成功时所需的最大预算值为信宿节点接收到完整消息时，源节点需要传输的最大数据包数量，表示为r表示已接收到线性无关的数据包数量；d表示当前稀疏网络编码的密度值；k表示总的数据包数量；

源节点到信宿节点传输成功时所需的期望预算值为当信宿节点接收到完整信息后，源节点需要传输的平均数据包数量，表示为P(r,k,d)表示当前传输数据包为再生编码包的概率下界；r表示已接收到线性无关的数据包数量；d表示当前稀疏网络编码的密度值；k表示总的数据包数量；

步骤3)源节点根据当前阶段中信道所能提供的实际预算值构建出期望预算值与实际预算值之间的比较不等式；

将源节点到信宿节点传输成功的时间划分为多个阶段，计算出每个阶段的期望预算，从而构建出期望预算值与实际预算值之间的比较不等式；将源节点到信宿节点传输成功的时间划分为多个阶段，计算出每个阶段的期望预算，从而构建出期望预算值与实际预算值之间的比较不等式，表示为：

其中，T表示剩余的实际预算值；Γ(Λ)表示当前阶段的实际密度值；Γ(Λ+1)表示下一阶段的实际密度值；P(r,k,d)表示当前传输数据包为再生编码包的概率下界；r表示已接收到线性无关的数据包数量；d表示当前稀疏网络编码的密度值；k表示总的数据包数量；B((Γ(Λ),Γ(Λ+1)),k)表示当前阶段与下一阶段之间的期望预算值；

步骤4)在不同密度分布函数下调整实际密度值，通过信宿节点的当前接收情况选择出当前阶段的最佳密度，直至解码矩阵满秩传输完成或者剩余的实际预算值为0；

当解码矩阵秩与当前密度函数取值相等时，反馈当前解码矩阵秩，根据调整公式调整当前稀疏网络编码的密度值d以满足所述期望预算值与实际预算值之间的比较不等式；

若当前阶段的实际预算值大于当前阶段的期望预算值，即预算充足时，在不同密度分布函数下，根据调整公式选择出满足该阶段传输的密度最小值；

若当前阶段的实际预算值小于当前阶段的期望预算值，即预算不足时，根据信宿节点反馈当前解码矩阵秩，增大密度值，以满足所述期望预算值与实际预算值之间的比较不等式；

当解码矩阵秩靠近总的数据包数量时，所述信宿节点通知所述源节点生成编码包；

所述调整公式来源于包括线性密度分布函数和经典阶段性密度分布函数；

所述线性密度分布函数计算公式表示为：

所述经典阶段性密度分布函数计算公式表示为：

其中，k表示总的数据包数量；m为传输中信宿节点反馈次数。