适用于线性网络编码关键路径的实时性算法

摘要：

如今,人类社会存储和交换的信息总量呈几何级数飞速增长,数据传输的吞吐量和实时性亟待提升.然而,现有的网络编码研究专注于提升吞吐量,忽略了实时性对大数据网络多路径传输性能的重大影响.为此,文中针对线性网络编码的最快到达问题,提出一种矩阵优化相乘的关键路径算法,以提高算法的实时性.具体地,使用抽象代数分析关键路径算法,构造了关键路径的交换环代数,并证明了最优子结构性质.仿真结果显示,随着网络节点个数n的增加,基于Strassen思想优化的关键路径算法能够极大地降低计算复杂度,成功将时间复杂度降至O(n 2.81 lgn),缩短了传播时延,提高了数据传输的实时性.当n>6时,相比基于重复平方关键路径算法,基于Strassen关键路径算法的时间开销的增长速率明显更低;特别地,当n=12时,基于Strassen关键路径算法的计算量约是基于重复平方关键路径算法的2/3,而其所需的时间开销约为后者的1/2.

关键词：关键路径、代数结构、交换环、矩阵乘法、线性网络编码

所属期刊栏目：47

分类号：TP301.6(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61271258

在线出版日期：2020-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：232-237