[发明专利]去除短周期循环的分布式网络通道编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感网，特别涉及在分布式网络编码过程中去除短周期循环的编码方法。

背景技术

X.Bao等人在【“Adaptive network coded cooperation(ANCC)for wireless relay networks：matching code-on-graph with network-on-graph，”IEEE Trans.Wireless Commun.，vol.7，no.2，pp.574-583，Feb.2008.】中提出了一种基于自适应网络编码协作(ANCC)机制的图形编码方案，用于将实时网络拓扑结构与低密度奇偶校验(LDPC)码(由R.Gallager在【Low-Density Parity-Check codes.Cambridge，MA：MIT Press，1963.】中提出)相匹配。LDPC码的性能取决于图形的属性，一个重要的属性是短周期循环，它由两个重要的参数来决定：短周期循环的长度和数量。一个周期循环是指一个图形码连接封闭路径。在LDPC编码中，最短周期循环的长度是4。当图形编码内有短周期循环时，迭代解码器输入在经过两个循环后相关，这会阻止解码算法的收敛。众所周知，LDPC编码的性能取决于长度为4的短周期循环。

为减少短周期循环的影响，X.Hu等人在【E.Eleftheriou and D.Arnold，“Progressive edge-growth Tanner graphs，”IEEE GLOBECOM’01，vol.2，pp.995-1001，Nov.2001.】中提出了一种渐进连接增长(PEG)算法来构造有限长度的LDPC码。该算法在变量和校验节点之间逐步建立连接，由此在一个连接接着一个连接上建立起LDPC码。通过使用这种方法构造的图形编码具有少量的短周期循环。

虽然PEG方法对构造传统的LDPC码有效，但很难在形成分布式网络编码(DNCC)过程中去除短周期循环，这是由于分布式网络编码结构的非集中特性所决定的。由于分布式网络编码的形成是来自各个不同的节点，分散的编码结构使得它很难消除短周期循环，这样就使编码的性能降低了。

发明内容

针对短周期循环对分布式网络编码性能的影响，申请人经过研究改进，提出一种去除短周期循环的分布式网络通道编码方法，可以消除网络内的短周期循环，使编码的性能得到明显的改善。

本发明的技术方案如下：

一种去除短周期循环的分布式网络通道编码方法，包括如下步骤：

1)设定网络的初始参数：其中源节点度分布为计数变量为组群大小为|C|，源节点个数为M，源节点和中继节点的总数为N，组群个数为C_n＝(N-M)/|C|；

2)组群索引值I_C加1

2.1)在组群内，将第j个中继节点r_j的索引值设为1；

2.1.1)从第j个中继节点r_j的检索集F_j中选择一个合格的源节点s_i构成第一个链接计数变量d_u(s_i)减去1；

2.1.2)图形随着链接的增加而呈树状扩张，将树从第j个中继节点r_j延伸到组群设置下的最大深度i，所有符合资格源节点的集合不再增长，但数值小于j，或者其互补集合但是N‾rjl+1=φ;]]>

2.1.3)检查源节点s_i以避免任何群内周期4循环，并保证d_u(s_i)≠0；若上述任何一个条件没满足，就从所有符合资格源节点的集合内挑选另外的源节点s_i+1；否则，在其互补集合中选择一个有最大可用度的符合资格的源节点s_i；

2.1.4)用步骤2.1.3)中选出的源节点组成第k个链接当k达到预先设定的中继节点度时，选择停止；