[发明专利]一种混合模式的P2P流媒体网络拓扑模型的建立方法

权利要求书

1.一种混合模式的P2P流媒体网络拓扑模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据小世界模型建立网络拓扑模型的核心层，所述的核心层包括互相通信连接的服务器和多个社区头节点；

步骤二：根据BA模型建立网络拓扑模型的接入层，所述的接入层包括互相通信连接的社区头节点和社区普通节点，其中一个社区头节点和与该社区头节点通信连接的多个社区普通节点组成一个社区；

步骤一中所述的根据小世界模型建立网络拓扑模型的核心层包括以下步骤：

(1)从拥有N个社区头节点的规则网络开始，任意节点向最近k个节点连接k条边，并满足Nk1,任意两个不同节点之间至多只能有一条边，并且每一个节点都不能有边与自身相连；

(2)随机重连概率为p，p取值为0-1，即对于任意边，都具有p的概率改变其目标连接节点去重新连接其他节点，同时保证无自连接及重连接，继而形成pNk/2条长距边将节点与远端节点相连接，生成小世界网络；

步骤二中所述的根据BA模型建立网络拓扑模型的接入层包括以下步骤：

(a)注册：节点联系网络中的服务器，由服务器根据新加入节点所在的地域信息将其物理地址分配到相应的社区；

(b)建立邻居关系：根据该社区内节点的带宽和节点的数据传输延时作为粘度，然后计算社区内所有节点粘度的大小并进行排序，优先选择前m个节点作为邻居节点，建立邻居关系列表，相连接的节点之间能够进行流媒体传输，并能够通过邻居节点实现与社区内的节点相互通信；

(c)通信：节点向邻居节点进行资源请求，进行流媒体数据传输；

步骤(b)中所述节点粘度的计算包括以下步骤：

以节点的带宽和节点的数据传输延时计算节点粘度，当新节点加入网络时，根据网络中已有节点的粘度数值大小来选择需要连接的节点，粘度的计算公式如下：

其中，B_i为节点i带宽，l_ki为节点k到节点i的传输延时，l_kj为节点k到节点j的传输延时。

2.根据权利要求1所述的一种混合模式的P2P流媒体网络拓扑模型的建立方法，其特征在于，还包括节点退出网络的步骤，所述的节点退出网络的步骤包括：

正常退出步骤：社区普通节点正常退出网络时，向社区里的其它节点发送退出消息，当邻居节点收到该节点发来的退出网络的消息时，删除与该节点的连接关系，当社区头节点收到该退出消息时删除与该节点相关的资源信息，完成退出；社区头节点正常退出网络时，首先在该社区结构内推选一个新的社区头节点取代其位置，并将要退出的头节点相关连接移植到新的社区头节点，然后重置社区头节点之间邻居关系，完成退出；

突发退出步骤：如果该节点是普通节点，其邻居节点在一定时间内没有响应则转向与其它的邻居节点通信，删除与该节点的连接关系；如果该节点是头节点，在社区内所有社区普通节点都无法获取信号时则根据社区内节点的综合性能排序，选择具有最佳综合性能的节点取代其位置，并将相关连接置到新的社区头节点，重置社区头节点之间邻居关系。

3.根据权利要求1所述的一种混合模式的P2P流媒体网络拓扑模型的建立方法，其特征在于，还包括社区自适应更新的步骤，所述的社区自适应更新包括以下步骤：

更新社区头节点：以带宽和在线时间的加权作为节点综合性能的评价依据，计算节点的综合性能，选取社区内综合性能最佳的节点作为社区头节点。

4.根据权利要求3所述的一种混合模式的P2P流媒体网络拓扑模型的建立方法，其特征在于，所述的社区自适应更新还包括社区分裂与合并的步骤：

社区分裂步骤：

(1)从社区中选择一个综合性能最佳节点作为分裂后的社区的社区头节点；

(2)社区内的节点随机的选择留在本社区还是分裂后的新社区；

(3)节点加入新的社区，开始和邻居节点进行信息交互；

社区头节点之间重新构建小世界网络模型；

社区合并步骤：

(1)从两个要合并的社区的社区头节点中选出综合性能更优秀的节点作为合并后社区的社区头节点；

(2)清除掉另外一个社区所有邻居节点的描述信息；

(3)社区内节点加入到合并后的社区中，社区的规模减少一个。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种混合模式的P2P流媒体网络拓扑模型的建立方法，其特征在于，所述的节点的综合性能的计算步骤为：

其中a和(1-a)分别是带宽和在线时间的权重，节点的带宽和在线时间分别用B_i和T_i表示，该网络中拥有最大带宽的节点的带宽值为B_max，T_sum表示当前视频资源总共的播放时间。