一种基于盲信号分离的网络编码方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102387000A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102387000A(43)申请公布日2012.03.21(21)申请号201110319846.8(22)申请日2011.10.20(71)申请人中国空间技术研究院地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人周业军刘乃金周钠郭玲华陶滢齐维孔(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人安丽(51)Int.Cl.H04L1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于盲信号分离的网络编码方法(57)摘要本发明公开了一种基于盲信号分离的网络编码方法，其中，信源节点将原始消息所包含的信息包直接分发到网络的中间节点；中间节点采用随机选取的编码系数，对接收到的信息进行线性编码后再下发到下行中间节点；信宿节点采用盲信号分离的方法对接收到的编码信息进行译码。本方法将盲信号分离的思想引入网络编码，突破了应用网络编码必须分发编码系数的现有结论，从而大大降低了网络通信的开销。CN102387ACCNN110238700002387019A权利要求书1/1页1.一种基于盲信号分离的网络编码方法，包括：信源节点将原始信源消息分发到网络中间节点的步骤；中间节点将接收到的信息进行编码并下发的步骤；信宿节点对接收到的编码后信息进行译码的步骤，其特征在于：所述信源节点将原始消息所包含的信息包直接分发到网络的中间节点；所述中间节点采用随机选取的编码系数，对接收到的信息进行线性编码后再下发到下行中间节点；所述信宿节点采用盲信号分离的方法对接收到的编码信息进行译码。2.根据权利要求1所述的一种基于盲信号分离的网络编码方法，其特征在于：所述信宿节点采用盲信号分离的方法对接收到的编码信息进行译码时的分离矩阵通过以下步骤获得：(1)任意选取一组线性无线的向量ui，i＝1，2，…，n；(2)对ui进行初始化，使每一个ui都有单位范数；(3)对每个i＝1，2，…，n，更新ui：其中，f是F的导数，f′是f的导数，F(yi)是非二次的非线性函数；E[·]表示取期望；(4)对U＝[u1，u2，…，un]进行并行正交化；(5)若U未收敛，则返回步骤(3)，否则将获得的U作为分离矩阵输出。2CCNN110238700002387019A说明书1/4页一种基于盲信号分离的网络编码方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于盲信号分离的网络编码方法，特别涉及一种免编码系数分发的网络编码方法。背景技术[0002]网络编码是近年来通信领域的重大突破，它极大的提高了网络的传输速率、吞吐量和可靠性，对路由器基础设施以及无线网状网络等都特别有用。网络编码在天基综合信息网中有广阔的应用前景。通过网络编码可以实现网络的最大流，但应用网络编码的同时需要将每个节点的编码系数分发到其下行节点，极大的增加了网络的通信开销。[0003]华为技术有限公司公开号为CN101621353的一种随机线性网络编码的方法、装置和系统专利申请，以及Linearnetworkcoding(IEEETransactionsOnInformationTheory，2003，49(2)：371381)一文中介绍的编码方法均存在编码系数通信开销的问题，该问题很大程度上阻碍了网络编码由理论走向应用。因此，编码系数分发问题是目前网络编码中丞待解决的关键问题。[0004]盲信号分离问题主要采用独立分量分析的方法对混合信息进行分离。在不知道信源信号及混合矩阵的任何信息的情况下，只需假设源信号是相互统计独立的，通过独立分量分析就能将源信号从混合信号中分离出来。在实际问题中，独立性假设基本是合理的，因而独立分量分析才能广泛的应用于诸多领域。发明内容[0005]本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种基于盲信号分离的网络编码方法，本方法将盲信号分离的思想引入网络编码，突破了应用网络编码必须分发编码系数的现有结论，从而大大降低了网络通信的开销。[0006]本发明的技术解决方案：[0007]一种基于盲信号分离的网络编码方法，包括：信源节点将原始信源消息分发到网络中间节点的步骤；中间节点将接收到的信息进行编码并下发的步骤；信宿节点对接收到的编码后信息进行译码的步骤。[0008]其中，所述信源节点将原始消息所包含的信息包直接分发到网络的中间节点。[0009]所述中间节点采用随机选取的编码系数，对接收到的信息进行线性编码后再下发到下行中间节点。[0010]所述信宿节点采用盲信号分离的方法对接收到的编码信息进行译码。[0011]所述信宿节点采用盲信号分离的方法对接收到的编码信息进行译码时的分离矩阵通过以下步骤获得：[0012](1)任意选取一组线性无线的向量ui，i＝1，2，…，n；[