一种提高信息传输效率的方法技术

一种提高信息传输效率的方法，包括如下步骤：1)给定码字参数(8,M,6；3)2，构造出一个满秩的Gabidulin LMRD码集合

【技术实现步骤摘要】
一种提高信息传输效率的方法
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种提高信息传输效率的方法。
技术介绍
网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术，其核心思想是允许网络中间节点对数据进行线性或非线性处理，然后转发给下游节点，中间结点扮演着编码器的作用，这增加了网络的复杂度，但却大大提高了网络容量，提高了信息的传输效率。由于图论中最大流-最小割定理的限制，通信网络的最大速率不得超过发送端和接收端之间的最大流值，而且对于传统的多播路由方法，这个最大流值往往无法达到。R.Ahlswede等人以蝴蝶网络的研究为例，支出在网络编码中，多播路由传输的最大流界是可能达到的，这说明能大大提高信息的传输速率，从而奠定了他在通信领域的重要地位。网络编码的重要意义在于：他只出了网络信息流可以被压缩，从而推翻了独立的比特不能再被压缩的经典结论。网络编码是中间节点扮演着信号处理器的角色，这虽然增加了网络的复杂度，却大大提高了网络容量和信息的传输效率。网络编码的优点有：(1)提升网络的吞吐量；(2)改善网络负荷均衡；(3)提高带宽利用率；(4)节省无线网络节点的能量消耗。子空间编码是网络编码的重要组成部分，具有一定的检错和纠错能力，与传统的纠错码不同的是，子空间编码中每个码字都是一个子空间，已定义的子空间距离可以用来衡量码的检错纠错能力。子空间编码是一种重要的线性网络编码。子空间编码中，需要利用代数编码理论来寻找高校的信道编码方法。子空间编码中最重要的技术问题就是确定Fq当下最优的子空间(v,M；d；k)码。其中，v，k均表示维度，最大码字数M和最小子空间距离d越大分别意味着可以获得越大的信息传输速率以及越好的纠错性能。当子空间距离d已经确定，若能在有限的空间内得到尽可能多的符合距离条件的子空间，也就能够获得更多的码字，可以提高信息的传输效率。如何能在有限的空间内获得更多的码字，是子空间编码的领域的重要研究的课题。每个子空间(即码字)的维度可以相同也可以不同，在子空间编码中，若所有码字维度都相同，被称为常维子空间编码(以下简称常维码)。据现有文献报道，构造子空间编码的方法，(1)利用直观简单的Ferrers图实现了一种较系统的子空间编码，但码字数也因此被限制，没有较大的突破。(2)依赖计算机的遍历，可以在某些特定参数下对子空间编码的改善，但是方法效率非常低。(3)还有一种新的方法构建等维子空间码，这种方法基于对部分LMRD码的移除操作，并在代数理论上证明了这一操作能够使最终码字数增加，是一种快速而不依赖于计算机的方法，非常具有突破性。对现有方法进行分析后得到：(1)、(2)所提到的方法或是过于复杂，可行性方面有所欠缺，或是适用范围狭窄，具有一定的局限性。方法(3)可操作性极强，且不需要复杂的计算机遍历。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种提高信息传输效率的方法，该方法能够很大程度上提供数据传输效率。本专利技术解决上述问题所提供的方案为：一种提高信息传输效率的方法，包括如下步骤：1)给定码字参数(8,M,6；3)2，构造出一个满秩的GabidulinLMRD码集合其中，G(u)＝{(x,ux)；x∈W}；W是一个k维的有限仿射空间，是环绕在W外的一个n维q元有限域空间，x为空间W中的点，u为空间中的点；2)利用移除-再扩展算法，在集合L中去除一部分与n维子空间S没有交点的码字，该些码字组成3维子空间集合L0，剩下码字组成3维空间集合L1；3)在集合Vi＝{X；dim(X∩S)＝i},1≤i≤k中寻找增加的码字，以使增加的码字之间的距离等于6，形成参数为(8,M,6；3)2的等维码集合L2，其中，X为集合L0中任意个码字构成的平面；4)根据集合L2中码字的分布实现对传输数据的编码传递。具体地，步骤1)中，因为在PG(F32/F2)中对于三维的平面只存在唯一一个G-循环，所以定义空间V＝W×F32时，直接定义W＝<1,α,α2＞＝{αi；i＝0,1,2,5,6,11,19}，用W×{0}定义子空间平面W，则在W子空间平面中的点定义为Px＝F2(x,0)，其中，x∈W,{0}，得到32个互不相交的子空间平面G(u)＝{(x,xu)；x∈W}作为码字，其中，这32个码字覆盖了空间V中224＝255-31＝7×32个点，同时覆盖了V，S空间中所有的点；定义自由平面，即平面中没有任何一个点被码字所覆盖，平面中所有的点都是没有被覆盖的空点，那么，空间S中的155个平面都是自由平面，对于任何经过移除操作后的码字集合，S中的155个平面始终都是自由平面。本专利技术中，需要构造出的码字(8,M,6；3)2是属于v＝2k+r的情况，即考虑的是参数为(2k+r,M,d；k)的等维码。在这个情况中可以构造出的GabidulinLMRD码集合为L。其中#L＝qv-k＝qk+r(用#D来表示集合D中元素的个数)。为了更好的描述参数为(2k+r,M,d；k)的等维码存在的这个空间，定义空间V是一个v维有限仿射空间，定义空间W是一个k维的有限仿射空间，定义参数n＝v-k，那么可以用来描述其关系。然后，定义一个满秩的GabidulinLMRD码：G(u)＝{(x,ux)；x∈W}其中，G(u)是从ux的Fq的线性映射，u是中的一个点。从以上表达式可以得到满秩的GabidulinLMRD的一些重要特性：(1)因为W是一个3维的有限仿射空间，所以W的基底b1...bk映射到G(u)中的基底ub1...ubk是同一个维度的,则得到的每一个码字G(u)都是一个V的一个k维子空间。(2)两个不同的码字G(u1)和G(u2)在空间上是没有交集，因为如果(x,u1x)＝(x,u2x)，那么在x≠0的情况下，只有u1＝u2时才能满足条件，但是由已知条件，u1和u2是属于空间的不同的点。(3)定义是一个特殊的n维子空间，因为(x,y)＝(x,(y/x)x)∈G(y/x)，当x≠0时就满足。所以码字L包含了子空间S以外PG(V)中所有的点。步骤2)，移除-再扩展算法的核心思路就是从集合L中选择移除一个L的子集L0，即有L＝{G(u)；u∈F32}，进一步设集合R是F32中点的集合，即然后移除的码字的集合：L0＝{G(u)；u∈R}应用到该码字中，平面E相交于子空间S于直线L＝{0,s1,s2,s1+s2},满足dim(E+S)＝6且平面E在子空间S外的点有4个点，这些点表示为：Qi＝F2(x,uix),1≤i≤4，其中ui是由平面E确定的，同时形成陪集u+x-1L＝{u,u+s1/x,u+s2/x,u+s1/x+s2/x}，其中，令x∈W,{0}，U是F32一个2维子空间，平面E是由陪集确定的，则有L＝E∩S＝xU；与子空间S相交于一条线的平面数为与陪集t+U对应的4个码字需要被移除，这样平面E才是一个自由平面，从码字集合L中移除的码字集合R表示为移除的码字集合为L0。步骤3)，从Vi集合中，这些与空间S分别相交于一个1维子空间，一个2维子空间和一个三维子空间的k维子空间平面中，寻找可以增加的码字。采用图论中求最大连通子图的方法确定增加的码字，具体为：设集合F是一个待选码字的集合，令X,Y是集合中任意两个码字，即X,Y∈F，则简单图G的顶点集合就为待选码字集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高信息传输效率的方法，包括如下步骤：1)给定码字参数(8,M,6；3)2，构造出一个满秩的Gabidulin LMRD码集合

【技术特征摘要】
1.一种提高信息传输效率的方法，包括如下步骤：1)给定码字参数(8,M,6；3)2，构造出一个满秩的GabidulinLMRD码集合其中，G(u)＝{(x,ux)；x∈W}；W是一个k维的有限仿射空间，是环绕在W外的一个n维q元有限域空间，x为空间W中的点，u为空间中的点；2)利用移除-再扩展算法，在集合L中去除一部分与n维子空间S没有交点的码字，该些码字组成3维子空间集合L0，剩下码字组成3维空间集合L1；3)在集合Vi＝{X；dim(X∩S)＝i},1≤i≤k中寻找增加的码字，以使增加的码字之间的距离等于6，形成参数为(8,M,6；3)2的等维码集合L2，其中，X为集合L0中任意个码字构成的平面；4)根据集合L2中码字的分布实现对传输数据的编码传递。2.如权利要求1所述的提高信息传输效率的方法，其特征在于，步骤1)，因为在PG(F32/F2)中对于三维的平面只存在唯一一个G-循环，所以定义空间V＝W×F32时，直接定义W＝<1,α,α2>＝{αi；i＝0,1,2,5,6,11,19}，用W×{0}定义子空间平面W，则在W子空间平面中的点定义为Px＝F2(x,0)，其中，x∈W/{0}，得到32个互不相交的子空间平面G(u)＝{(x,xu)；x∈W}作为码字，其中，这32个码字覆盖了空间V中224＝255-31＝7×32个点，同时覆盖了V，S空间中所有的点；定义自由平面，即平面中没有任何一个点被码字所覆盖，平面中所有的点都是没有被覆盖的空点，那么，空间S中的155个平面都是自由平面，对于任何...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，托马斯·霍诺尔德，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33