[发明专利]一种基于稀疏网络编码的密度调整方法

权利要求书

1.一种基于稀疏网络编码的密度调整方法，其特征包括：

S1：初始化信源节点的密度值，并根据采用稀疏网络编码的通信过程计算稀疏网络编码线性相关概率的上界形式；

S2：利用稀疏网络编码线性相关概率的上界形式和信宿节点的解码矩阵在编码包传输过程中的状态计算信宿节点解码矩阵的状态转移概率；

S3：根据信宿节点解码矩阵的状态转移概率利用吸收马尔可夫链的数学定义计算稀疏网络编码的线性相关概率；

S4：根据稀疏网络编码的线性相关概率利用吸收马尔可夫链的定义计算信宿节点对编码包的解码成功率：

S5：以信宿节点对编码包的解码成功率最大为优化目标，通过反向传播的机制调节信源节点的密度值直至信宿节点对编码包的解码成功率收敛，得到信源节点最优的密度值，提高无线传输的通信效率。

2.根据权利要求1所述的一种基于稀疏网络编码的密度调整方法，其特征在于，所述稀疏网络编码线性相关概率的上界形式的计算步骤包括：

定义再生包和非再生包：

当信宿节点接收到第n个编码包P_n时，编码包P与信宿节点之前接收的所n

有编码包均线性无关时，则编码包P_n为再生包；

当信宿节点接收到第n个编码包P_n时，编码包P_n与信宿节点之前接收的任一编码包为线性相关时，则编码包P_n为非再生包；

稀疏网络编码的线性相关概率定义为：信宿端在已接收到i个再生包的情况下，下一次接收到的编码包为非再生包的概率，即稀疏网络线性相关概率的上界形式包括：

其中，p(i,k)表示信宿端在在已接收到i个再生包的情况下，下一次收到的编码包为非再生包的概率；k表示信源节点数据包的个数；d表示信源节点的密度值；F_q表示有限域；q表示有限域大小。

3.根据权利要求1所述的一种基于稀疏网络编码的密度调整方法，其特征在于，所述信宿节点解码矩阵的状态转移概率的计算步骤包括：

定义解码矩阵的状态(r,c)：其中，r为信宿节点解码矩阵的秩，c为信宿节点解码矩阵中非0列的个数；

信宿节点解码矩阵的状态转移概率包括：

z＝min(w，k-c)

i＝r

d＝w/k

其中，表示稀疏网络编码线性相关概率的上界形式，P_r,c(r+x,c+y)表示信宿节点解码矩阵由当前状态(r,c)转换到状态(r+x,c+y)的状态转移概率，k表示信源节点数据包的数量；d表示信源节点的密度值，w表示信源节点的稀疏度，min(w,k-c)表示w和k-c中的最小值，F_q表示有限域；q表示有限域大小。