一种采用网络编码的网络传输方法技术

一种采用网络编码的网络传输方法，属于网络信息传输方法，解决因采用网络编码对网络中具有计算和存储等可用资源较少的节点的影响而增加的解码时延，从而提高整个网络的传输效率。本发明专利技术包括初始化步骤、建树启动步骤、信源节点入栈步骤、出栈步骤、中间节点入栈步骤和回溯步骤。本发明专利技术可以实现采用网络编码后计算能力的均衡，而且通过减少网络编码操作数来降低网络编码带来的复杂性，尤其适合于节点计算和存储等可用资源不相同的异构网络，可以解决因采用网络编码后对具有计算和存储可用资源较少的网络节点造成的较重负担所导致的解码时延，进而造成的网络整体性能的下降问题。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
１．一种采用网络编码的网络传输方法，包括如下步骤：一．初始化步骤，建立节点链路初始化信息表，包括下述子步骤：１．１清除网络Ｇ（Ｖ，Ｅ）中各个节点的节点标记，从网络的所有节点Ｖ＝｛ｖ１，ｖ２，Ｌ，ｖυ｝中确定信源节点ｓ和信宿节点ｔｋ，１≤ｋ≤τ，τ为信宿节点数；υ为网络中总节点数；１．２计算信源节点ｓ到各个信宿节点ｔｋ的最大流ｆ（ｔｋ），将ｆ＝ｍｉｎ｛ｆ（ｔｋ）｜１≤ｋ≤τ｝作为有向多边图的最大流；１．３计算网络中各个节点ｖｉ∈Ｖ到每个信宿节点ｔｋ的最短距离Ｄｋ（ｖｉ），１≤ｉ≤υ，并填入相应的各个节点到信宿节点的最短距离向量Ｄ（ｖｉ）＝［Ｄｋ（ｖｉ）τ×１中；１．４初始化各节点的链路可用带宽向量根据有向多边图，将各节点ｖｉ到其对应的每个始节点ｕｉｊ的链路可用带宽ＢＷ（ｕｉｊ，ｖｉ）初始化为各节点ｖｉ为终节点时，到其对应的每个始节点ｕｉｊ间的并行有向链路条数，１≤ｊ≤Ｐ（ｖｉ），Ｐ（ｖｉ）为该节点ｖｉ对应的始节点数；１．５将各节点ｖｉ的网络编码操作数ＮＣ（ｖｉ）初始化为０，将各有向链路ｅｙ∈Ｅ的链路标记集合ＬＭＣ（ｅｙ）初始化为空集，Ｅ＝｛ｅ１，ｅ集合中不含多播树ｎｍ的链路标记是则进行子步骤５．６，否则转子步骤５．７；５．６将这些已标记链路分别绑定其所对应的终节点构成节点－已标记链路对，按节点－已标记链路对中节点的网络编码操作数ＮＣ（ｖｉ）的大小由大到小入栈，当存在多个节点－已标记链路对中节点的ＮＣ（ｖｉ）相同时，需再比较这些节点－已标记链路对中的已标记链路的链路标记集合中链路标记的个数，按链路标记个数由多到少将其组成的节点－已标记链路对压入栈；入栈时，其中ＮＣ（ｖｉ）＞０的节点构成的网络编码节点－已标记链路对同时压入路由栈和网络编码栈，ＮＣ（ｖｉ）＝０的节点构成的非网络编码节点－已标记链路对只压入路由栈；进行子步骤５．７；５．７令节点集合ＶＩ＝ＶＩＣ－ＶＩＭ；５．８在集合ＶＩ中，判断是否存在节点ｖｉ满足条件：其与当前节点ｘ间的链路可用带宽ＢＷ（ｘ，ｖｉ）＜ｆ－（Ｎ－１）、且其网络编码操作数ＮＣ（ｖｉ）＞０，是则将所有满足条件的节点构成子集合ＶＩ１，进行子步骤５．９，否则转子步骤５．１０；５．９对于子集合ＶＩ１中的节点，构建节点－链路对并顺序压入路由栈和网络编码栈；５．１０在集合ＶＩ中，判２，Λ，ｅε｝，１≤ｙ≤ε，ε为网络中总有向链路条数；１．６置当前在建多播树编号Ｎ＝０，转步骤二；二．建树启动步骤：２．１设置信源节点ｓ为当前节点ｘ，并加上确定标记；２．２置当前在建多播树编号Ｎ＝Ｎ＋１，转步骤三；三．信源节点入栈步骤，包括断是否存在节点ｖｉ满足条件：非信宿节点、其链路可用带宽向量ＢＷ（ｖｉ）不等于初始值、与当前节点ｘ间的链路可用带宽ＢＷ（ｘ，ｖｉ）＜ｆ－（Ｎ－１）且其网络编码操作数ＮＣ（ｖｉ）＝０，是则将所有满足条件的节点构成子集合ＶＩ２，并进行子步骤５．１１；否则转子步骤５．１２；５．１１对于子集合ＶＩ２中的节点，构建节点－链路对并顺序压入路由栈；５．１２在集合ＶＩ中，判断是否存在节点ｖｉ满足条件：非信宿节点、其链路可用带宽向量ＢＷ（ｖｉ）不等于初始值、且与当前节点ｘ间的链路可用带宽ＢＷ（ｘ，ｖｉ）≥ｆ－（Ｎ－１），是则将所有满足条件的节点构成子集合ＶＩ３，并进行子步骤５．１３；否则转子步骤５．１４；５．１３对于子集合ＶＩ３中的节点，任选其与当前节点ｘ间一条未标记链路绑定该节点，构成节点－未标记链路对，根据其中节点网络编码操作数ＮＣ（ｖｉ）的大小，由大到小将这些节点－未标记链路对压入栈，当其中存在多个节点ＮＣ（ｖｉ）相同时，需再比较这些ＮＣ（ｖｉ）相同的节点与当前节点ｘ间的链路可用带宽ＢＷ（ｘ，ｖｉ）的大小，按照ＢＷ（ｘ，ｖｉ）的大小由小到大把ＮＣ（ｖｉ）相同的节点构成的节点－未标记链路对压入栈；入栈时，其中ＮＣ（ｖｉ）＞０的节点构成的网络编码节点－未标记链路对同时压入路由栈和网络编码栈，ＮＣ（ｖｉ）＝０的节点构成的非网络编码节点－未标记链路对只压入路由栈；５．１４在集合ＶＩ中，判断是否存在节点ｖｉ满足条件：非信宿节点、且其链路可用带宽向量ＢＷ（ｖｉ）等于初始值，是则将所有满足条件的节点构成子集合ＶＩ４，并进行子步骤５．１５；否则转子步骤５．１６；５．１５对于子集合ＶＩ４中的节点，任选其与当前节点ｘ间一条未标记链路绑定该节点，构成节点－未标记链路对，根据节点－未标记链路对中的节点与当前节点ｘ间的链路可用带宽ＢＷ（ｘ，ｖｉ）的大小，按由小到大的顺序将这些节点－未标记链路对压入路由栈；５．１６在集合ＶＩ中，判断是否存在信宿节点，是则对于其中所有的信宿节点，任选其与ｘ间一条未标记链路绑定该信宿节点，构成信宿节点－未标记链路对，以任一顺序压入路由栈，并转步骤四；否则直接转步骤四；六．回溯步骤，执行以下子步骤：６．１检查路由栈是否为空...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄佳庆，程文青，尹柳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83