[发明专利]应用于多源多汇网络的组播间网络编码控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种应用于多源多汇网络的组播间网络编码控制方法，网络中的中间节点通过比较单纯存储转发数据的传输增益和进行组播间网络编码增后的传输增益的大小，可以判断是否需要进行网络编码；同时中间节点和其下游节点交换所收到的数据信息可以判断组播间网络编码是否可以解码，以及如何进行组播间网络编码。

技术背景

在网络通信中，如何最大化信息交互提高网络吞吐量一直是信息论理论和网络技术研究的热点。网络编码技术允许网络中间节点进行数据融合编码，与不同于传统的存储转发技术相比，可以有效地提高网络的吞吐量。

一般的通信网络，通常存着多个组播组，即有多个源节点和多个目的节点。每一个组播组由一个源节点发起，通过中间转发节点，将采集的数据发送到多个目的节点。传统的网络编码，通常是将网络编码技术应用一个组播组内部，网络中的中间节点可以将收到来自同一个源节点的数据进行线性组合，并将编码生成的数据分发出去。这种组播内的网络编码可以提高单独一个组播的吞吐量，而对于整个网络整体的吞吐量提高并没有贡献。因为多个组播组之间存着大量公用的中间转发节点，相应的链路带宽被多个组播组公用，其有限的链路带宽制约了整个网络的吞吐量提高。

传统的组播内网络编码，可以看作是一种特殊的组播间网络编码。当网络中的只存在一个组播时，组播间网络编码将退化成组播内网络编码。比较起传统组播内网络编码，组播间网络编码更为复杂。如何选择编码的组播组和保证组播间网络编码的可解码性是组播间网络编码的主要研究问题。

发明内容

本发明的目的在于针对如何在多个组播组之间应用网络编码技术的问题，提出了一种应用于多源多汇网络的组播间网络编码的控制方法，该方法能来提高链路利用增加网络的吞吐量，并保证网络编码可解码性。

为达到上述目的，本发明的构思是：网络中间节点在收到来自不同组播组的数据时，比较存储转发获得的传输增益和进行组播间网络编码获得的传输增益的大小，判断是否需要进行组播间网络编码；中间节点与其下游节点交换收到的数据信息，判断组播间网络编码的解码性，从而选择合适的组播组，对它们的数据进行组播间网络编码。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种应用于多源多汇网络的多组播间网络编码的控制方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1：初始化，各个组播中的源节点采集数据，并将数据打包依次发送出去；

步骤2：中间节点接收来自不同源节点的数据包；

步骤3：中间节点对收到的数据包进行相关性判断：线性无关则转至步骤5；

步骤4：接收到数据包之间存在线性相关，表明收到的数据包进行过网络编码，则中间节点先进行网络编码解码得到线性无关的数据包；

步骤5：接收到数据包之间线性无关，将其放入不相关数据队列；

步骤6：中间节点计算单纯转发每个源节点数据得到的传输增益和发送组播间网络编码数据得到的传输增益；

步骤7：中间节点得到转发最佳源节点传输增益和最佳组播间网络编码的传输增益；

步骤8：中间节点比较两者增益和的大小：转发传输增益大于等于编码传输增益时转至步骤9，否则转至步骤10

步骤9：中间节点不进行网络编码而是单纯转发源节点的数据，则返回转至步骤2，如此循环上述步骤直到源节点中的数据发送完毕；

步骤10：中间节点与其下游节点交换收到数据的信息；

步骤11：判断下游节点能否收到用于组播间网络编码解码的数据：能收到用于解码的数据则转至步骤12，否则转至步骤9；

步骤12：网络编码传输增益大于转发传输增益时，中间节点对于来自源节点和的数据进行组播间网络编码；

步骤13：中间节点发送编码后的数据，则返回转至步骤2，如此循环上述步骤直到源节点中的数据发送完毕。

本发明中的多源多汇网络的组播间网络编码控制方法与现有技术相比较，具有的优点：

1，该方法中网络中间节点可以根据收到的来自多个组播组的数据，通过比较直接转发和进行组播间网络编码带来的传输增益，判断是否进行组播间网络编码，能最大化网络传输增益，提高网络的整体吞吐量；

2，该方法中网络中间节点通过与下游节点交换数据，可以选择最佳的组播组进行组播间网络编码，在提高网络吞吐量的同时，保证了组播间网络编码的解码性能；

3，该方法在网络链路带宽有限时，可以有效保证各个组播组之间的传输公平性。

附图说明

图1本发明应用于多源多汇网络的组播间网络编码控制方法的流程图。