[发明专利]一种基于子树分解的组播网络编码方法

权利要求书

1.一种基于子树分解的组播网络编码方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、由原网络拓扑图生成与之相对应的线图，当原图中源节点发出的符号个数为h时，在线图中出现h个源节点，当原图中接收节点的数目为N时，在线图中将出现hN个接收节点R_j，即每个接收节点R_j将扩展成h个分节点；

步骤二、对所述线图进行子树分解，所述子树分解是指把线图分解成多棵子树，每棵子树T_i的树根为线图中的源节点或具有多个输入边的编码节点，每个接收节点R_j的h个分节点将位于h棵不同的子树中；

步骤三、为每个接收节点R_j分配静态子树集，即在子树图中，为h个源节点到每个接收节点R_j的h个分节点之间一一对应地寻找h条不相邻路径，存入一个静态集合S_Rj里，当共有N个接收节点时，所述静态集合S_Rj的数目也为N；

步骤四、在静态子树集的基础上为每个接收节点R_j维护动态子树集，进而为每棵子树T_i分配全局编码矢量g(T_i)，每个接收节点R_j相对应的动态集合D_Rj里存放的是当前正在编码的静态集合S_Rj中的子树T_i以及该子树的全局编码矢量g(T_i)，共h个，给子树T_i分配全局编码矢量时遵循的原则是其全局编码矢量g(T_i)和同一动态集合D_Rj中其他h-1个全局编码矢量要彼此线性无关，即保证接收节点R_j的h条不相邻接的路径上的子树之间彼此线性无关；

步骤五、根据所有子树T_i的全局编码矢量g(T_i)计算得到编码节点的本地编码矢量。

2.根据权利要求1所述的一种基于子树分解的组播网络编码方法，其特征在于：所述线图就是把原网络拓扑图中的边表示成线图中的节点，如果原网络拓扑图中一条边的箭尾和另一条边的箭头共享一个节点，则在线图中这两条边变成两个新的节点相邻接。

3.根据权利要求1所述的一种基于子树分解的组播网络编码方法，其特征在于：为每棵子树T_i分配全局编码矢量g(T_i)时，其中，h个源节点所位于的h棵子树的全局编码矢量分配成单位矢量，即g(T_i) =(0…0,1,0…0)^T，其中第i个分量为1，其他分量为0。

4.根据权利要求1所述的一种基于子树分解的组播网络编码方法，其特征在于：计算各个编码节点的本地编码矢量时，假设子树T有m个父子树节点T₁…T_m，所述父子树是指与本子树相连接，且从信息流向上看位于本子树上游的子树节点，则这些子树的全局编码矢量和本地编码矢量（l₁,l₂,…,l_m）的关系满足

求解该方程组，即可得到子树T的本地编码矢量（l₁,l₂,…,l_m）。