[发明专利]一种适用于濒死信道的无速率编码传输方法

摘要

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种适用于濒死信道的无速率编码传输方法。本发明建立了具有随机信道生存时间且信道质量服从随马尔可夫状态转移的时变删除濒死信道模型，并提供一种适用于濒死信道的无速率编码传输方法，通过启发式度分布设计和最优码字长度的分析和优化，验证了在不完全可靠传输的场景下该传输策略在恢复概率和吞吐量方面的性能，从而解决了在信道具有随机“死亡”中断场景下的数据有效传输问题。本发明提升了无速率编码在极端通信环境下的信息传输和恢复能力，能够应用于陆地作战传感器网络、灾害救援、地质勘探等场景下的通信系统中。

主权项

一种适用于濒死信道的无速率编码传输方法，其特征在于：包括以下步骤：A、建立半马尔可夫濒死删除信道模型，本模型用于模拟数据包在应用层或传输层上进行传输时，信道发生“死亡”中断的过程；B、建立半马尔可夫濒死删除信道模型的无速率编码策略；包括以下步骤：B1、对原始符号进行无速率编码，得到编码符号；B10、设无速率编码度分布为其中D为最大度，Ωd为随机选择d个输入符号进行异或运算生成输出符号的概率，从无速率编码度分布中随机选择度d作为输入符号的度；B11、从长度为k的原始符号中随机选取d个不同的符号；B12、对选中的d个符号进行模2加运算，得到编码符号；B2、将编码后的符号进行传输，传输过程中一旦发生信道“死亡”，接收端只能利用已经收到的编码符号进行“在线”译码，尽量恢复更多的原始信息符号；若直至编码符号全部发送成功，信道并未发生中断，接收端将对全部原始信息符号进行译码恢复；B20、设一个数据块内需要进行编码的输入符号数量定义为字长度k，在长度为K的数据块内能够实际发送的输出符号的数量定义为随机变量L，显然L等于定义设接收端成功接收到的输出符号数目为n，译码器端的接收比为；γ＝n/k；B21、给定γ和Ω(x)，定义z(γ,Ω(x))为一个块的平均恢复概率，同时定义平均吞吐量V为已恢复的输入符号数与时间开销Kτ的比值，即V(k,z(γ,Ω(X)))=kKτΣn=1Kz(nk,Ω(x))Pr(n)]]>其中，Pr(n)为接收端在一个块内成功接收到n个输出符号的概率；C、进行启发式度分布设计，基于与‑或树分析技术对半马尔可夫濒死删除信道模型中的无速率编码度分布进行优化，并求解出适合该信道的线性组合次优度分布；D、对码字长度进行优化，建立优化问题并对其求解。