一种基于子树分解的组播网络编码方法

摘要

本发明涉及一种基于子树分解的组播网络编码方法，其特殊之处是，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；步骤二、对所述线图进行子树分解；步骤三、为每个接收节点R_j分配静态子树集；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)；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。经过子树分解的预处理后得到的子树图网络的网络规模（包括边数和节点数）较原始网络大大减小，所以网络编码的问题规模随之减小，复杂度也随之大大降低，更有利于工程实践应用。

主权项

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h N 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；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。