一种基于混合环组网和喷泉码的网络传输方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于混合环组网和喷泉码的网络传输方法及系统，所述方法及系统基于SDN网络架构以及混合环组网为网络传输提供多条潜在的可用路径，并在传输网络中采用SDN控制器进行自动路径规划，然后通过SDN控制器控制起始节点对信源提供的业务数据执行喷泉码编码后以负载均衡的方式向多条已规划的路径发送、控制所述路径的中间节点均执行编码数据透传、控制目标节点收集多条所述路径传输的所述编码数据并执行喷泉码译码操作，再将译码获得的所述业务数据传输至信宿，提高了数据传输的效率和可靠性。

A Network Transmission Method and System Based on Hybrid Ring Networking and Fountain Code

The invention discloses a network transmission method and system based on hybrid ring networking and fountain code. The method and system provide multiple potential available paths for network transmission based on SDN network architecture and hybrid ring networking. In the transmission network, SDN controller is used for automatic path planning, and then SDN controller is used to control the start node to execute the service data provided by the source. After encoding, fountain codes are sent to many planned paths in a load-balanced manner, and the intermediate nodes controlling the paths are all executed to transmit the encoding data, control the target node to collect the encoding data transmitted by the paths and perform the decoding operation of fountain codes, and then transmit the decoded service data to the sink, which improves the efficiency and reliability of data transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合环组网和喷泉码的网络传输方法及系统
本专利技术涉及计算机技术，尤其涉及一种基于混合环组网和喷泉码的网络传输方法及系统。
技术介绍
随着轨道交通行业的发展，网络业务和应用不断丰富和增长，对传输网络的要求越来越高，特别是包含关键业务的系统，例如：列车控制信号系统，对网络传输的可靠性、时延等要求非常严格。目前，轨道交通行业内的传输网络解决方案，主要是采用传统的网络架构以及TCP/IP传输协议进行数据传输，通过环网的传输架构来提高数据传输的可靠性。但是，现有的轨道交通领域网络传输方法存在传输过程中的传输效率不高、传输可靠性低，TCP/IP传输协议和环网保护对可靠性的提高有限等问题；同时，鉴于业务量的增长，轨道交通传输网络在增加新的应用业务时，需要对传统的网络架构进行修补，也使得网络设备复杂化、架构越来越臃肿。而SDN作为一种新型网络架构，将传统网络架构拆分为应用、控制和转发三层架构，提出转发与控制分离，有专门的控制器来负责对整个网络状态进行监控和调整，转发层只负责数据的转发，减少了承载面负荷，整体优化网络布局，并且SDN利用网络的可编程特性可实现对网络的灵活管控，摆脱了硬件设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于混合环组网和喷泉码的网络传输方法，所述方法包括：SDN控制器收集基于混合环组网形成的传输网络的全网拓扑信息以及信源传输业务数据至信宿的传输需求；SDN控制器计算所述传输网络中起始节点到目标节点的最短距离D，并设定长度余量系数γ，SDN控制器再搜索从所述传输网络中起始节点可到达目标节点的路径，其中，路径长度Ln≤D(1+γ)；SDN控制器记录所述搜索得到的M条路径，分别计算两两路径之间有重叠的传输节点数量，形成重叠数矩阵H，从所述M条路径中选择重叠节点数量

【技术特征摘要】
1.一种基于混合环组网和喷泉码的网络传输方法，所述方法包括：SDN控制器收集基于混合环组网形成的传输网络的全网拓扑信息以及信源传输业务数据至信宿的传输需求；SDN控制器计算所述传输网络中起始节点到目标节点的最短距离D，并设定长度余量系数γ，SDN控制器再搜索从所述传输网络中起始节点可到达目标节点的路径，其中，路径长度Ln≤D(1+γ)；SDN控制器记录所述搜索得到的M条路径，分别计算两两路径之间有重叠的传输节点数量，形成重叠数矩阵H，从所述M条路径中选择重叠节点数量最小的S条路径，其中，S≤M，1≤Sx≤S，1≤Sy≤S；SDN控制器输出所述S条路径的规划结果及各路径的链路可用带宽WS，将所述S条路径及端口下发给各相关的传输节点执行，并将所述业务数据按照规划好的S条路径进行传输，发送至接收所述业务数据的信宿。2.根据权利要求1所述的网络传输方法，其特征在于，所述传输网络的全网拓扑信息包括:所述传输网络的传输节点、所述传输节点间连接关系和链路可用带宽。3.根据权利要求1所述的网络传输方法，其特征在于，所述业务数据的传输需求包括：所述起始节点和端口、所述目标节点和端口以及业务所需带宽。4.根据权利要求1所述的网络传输方法，其特征在于，所述SDN控制器计算传输网络中起始节点到目标节点的最短距离D采用Floyd-Warshall最短路径算法进行计算。5.根据权利要求1所述的网络传输方法，其特征在于，所述SDN控制器搜索从起始节点可到达目标节点的路径Ln采用广度优先遍历方法进行搜索。6.根据权利要求1所述的网络传输方法，其特征在于，所述业务数据按照规划好的S条路径传输包括：SDN控制器下发指令给起始节点，所述起始节点的处理模块对信号设备提供的业务数据进行喷泉码编码，经由所述起始节点的交换模块将所述喷泉码编码结果以负载均衡方法分发给S条路径，并发送给中间节点；SDN控制器下发指令给路径上所有的中间节点，仅由所述中间节点的交换模块对数据进行透传，所述中间节点不对数据做编码或解码处理；SDN控制器下发指令给目标节点，将所述目标节点交换模块从多条路径接收到的数据交由所述目标节点处理模块，进行喷泉码译码，恢复出原所述业务数据，将所述业务数据发送至接收业务数据的信号设备。7.根据权利要求6所述的网络传输方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：师进，韦文，胡莉丽，孙启民，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11