[发明专利]面向无线多跳网络中网络编码感知路由的流量匹配方法

权利要求书

1.一种面向无线多跳网络中网络编码感知路由的流量匹配方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤a.源节点S发起到目的节点D的路由请求，并依据网络编码感知路由原理，通过路由返回报文获取从源节点S到目的节点D且存在网络编码机会的路径Path_SD；

步骤b.源节点S向Path_SD上的每跳节点发起成组虚拟队列计算请求；

步骤c.Path_SD上的每跳节点，基于成组虚拟队列计算结果，开始基于流量匹配机制的数据包发送。

2.根据权利要求1所述的面向无线多跳网络中网络编码感知路由的流量匹配方法，其特征在于所述步骤b中的成组虚拟队列计算，其步骤如下：

步骤b1：假定当前节点为v，该节点的原始数据包排队队列为Queue_v，路径Path_SD对应的数据流为flow_SD，假定流经当前节点v的数据流有n+1条，对应的流经节点v的数据流集合为FlowSet_v＝{flow₁,flow₂,…flow_n,flow_SD}；

步骤b2：对于FlowSet_v中的任意一条数据流flow_i，构建一个对应的虚拟队列vque_vi，虚拟队列中的数据包是指来自于数据流flow_i且在当前节点v排队的数据包，流经当前节点v的n+1条数据流，对应构建n+1个虚拟队列，其集合为VQueueSet_v＝{vque_v1,vque_v2,…,vque_vn,vque_vsd}，定义编码成组数据流结果集合cflowGroupRes为空集定义编码成组虚拟队列结果集合cvqueGroupRes为空集

步骤b3：对于FlowSet_v中的任意一条数据流flow_j，其虚拟队列为VQueueSet_v中的vque_vj，定义编码成组数据流集合cflowGroup＝{flow_j}，定义编码成组虚拟队列集合cvqueGroup＝{vque_vj}；

步骤b4：令FlowSet_v＝FlowSet_v-{flow_j}，VQueueSet_v＝VQueueSet_v-{vque_vj}；

步骤b5：如果FlowSet_v中存在一条数据流flow_k，其对应虚拟队列为vque_vk，如flow_k与cflowGroup中的任意一条数据流存在网络编码机会，则cflowGroup＝cflowGroup∪{flow_k}，cvqueGroup＝cvqueGroup∪{vque_vk}，FlowSet_v＝FlowSet_v-{flow_k}，VQueueSet_v＝VQueueSet_v-{vque_vk}，如果FlowSet_v中不存在数据流与cFlow中的任意一条数据流存在网络编码机会，则跳转到步骤b6。否则重复步骤b5；

步骤b6：cflowGroupRes＝cflowGroupRes∪{cflowGroup}，cvqueGroupRes＝cvqueGroupRes∪{cvqueGroup}，如果FlowSet_v不是空集，跳转到步骤d3，如果FlowSet_v是空集，跳转到步骤b7；

步骤b7：流经节点v的数据流依据存在网络编码机会的关系进行分组，假定共分为m组，结果为cflowGroupRes＝{cflowGroup₁,cflowGroup₂,…,cflowGroup_m}，对应的虚拟队列成组结果为cvqueGroupRes＝{cvqueGroup₁,cvqueGroup₂,…,cvqueGroup_m}，节点v的成组虚拟队列计算结束。

3.根据权利要求1所述的面向无线多跳网络中网络编码感知路由的流量匹配方法，其特征在于所述步骤c中的流量匹配机制，其步骤如下：

步骤c1：节点v的成组虚拟队列的计算结果为cvqueGroupRes＝{cvqueGroup₁,cvqueGroup₂,…,cvqueGroup_m}，对cvqueGroupRes中任意一个虚拟队列组cvqueGroup_u，其包含num_vu个虚拟队列，对应的num_vu条数据流在节点v存在网络编码机会，即num_vu个虚拟队列的队首数据包可以编码为一个数据包，则流量匹配的基本调度单位为虚拟队列组；

步骤c2：对虚拟队列组cvqueGroup_u，对其中num_vu个虚拟队列的队首数据包的到达时间排序，最早到达的时间作为该虚拟队列组的到达时间ArriveTime_vu。计算cvqueGroupRes中的每个虚拟队列组的到达时间，并依据到达时间先后顺序排序，得到排序后的成组虚拟队列集合cvqueGroupRes'＝{cvqueGroup'₁,cvqueGroup'₂,…,cvqueGroup'_w,…,cvqueGroup'_m}，为cvqueGroupRes'中的每个虚拟队列组设置计数器且均赋值为M，M为集合cvqueGroupRes'中元素的个数，对cvqueGroup'_w其计数器为τ_w；

步骤c3：对于cvqueGroupRes'中的第1个元素，虚拟队列组cvqueGroup'₁中有Num_v1个虚拟队列，如这Num_v1个虚拟队列都不为空，则将这Num_v1个虚拟队列的队首数据包异或运算得到编码数据包发送出去，且τ₁＝M，τ₁类似一个计数器，如果cvqueGroup'₁的虚拟队列中有为空，且τ₁0，则τ₁＝τ₁-1，如果cvqueGroup'₁的虚拟队列中有为空，且τ₁＝0，则将cvqueGroup'₁中非空队列队首数据包异或运算得到编码数据包并发送出去，τ₁＝M，接着考虑cvqueGroupRes'中下一个元素；

步骤c4：对于cvqueGroupRes'中的第w个元素，虚拟队列组cvqueGroup'_w中有Num_vw个虚拟队列，如这Num_vw个虚拟队列都不为空，则将这Num_vw个虚拟队列的队首数据包异或运算得到编码数据包发送出去，且τ_w＝M，如果cvqueGroup'_w的虚拟队列中有为空，且τ_w0，则τ_w＝τ_w-1，如果cvqueGroup'_w的虚拟队列中有为空，且τ₁＝0，则将cvqueGroup'₁中非空队列队首数据包异或运算得到编码数据包并发送出去，τ_w＝M，如果wM，则w＝w+1，重复步骤c4，如果w＝M，跳转到步骤c5；

步骤c5：计算cvqueGroupRes中的每个虚拟队列组的到达时间，并依据到达时间先后顺序排序，得到排序后的成组虚拟队列集合cvqueGroupRes'＝{cvqueGroup'₁,cvqueGroup'₂,…,cvqueGroup'_m}，跳转到步骤c3。