[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

说明书

本发明公开了面向无线多跳网络中网络编码感知路由的流量匹配方法，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。本发明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将成组虚拟队列机制和流量匹配机制应用于网络编码感知路由，提高网络编码数据包调度效率，增加网络中网络编码实际发生数目，提高路由传输效率，提高网络吞吐量，提高网络编码对数据传输的增益。

技术领域

本发明具体为一种无线多跳网络中面向网络编码感知路由的数据包传输调度方法， 主要适用于使用了网络编码感知路由的无线多跳网络中的数据包传输次序调度，属于无 线网络技术领域。

背景技术

无线多跳网络是一种由带有无线收发设备的节点，以自组织的方式构建的无线通信 系统。无线多跳网络中每个节点同时具有路由节点和终端节点功能，任意两个不在相互通信范围内的节点之间如要进行通信，需要其他节点的转发，数据才能最终到达目的节点。由于网络中每个节点功能与地位对等，没有中心化节点，也不需要任何网络基础设 施，无线多跳网络可以在极端环境下快速部署网络，且网络具有组网灵活、部署快速、 成本低廉、可扩展性强、抗毁性和健壮性强等优势。无线多跳网络被广泛应用于灾后应 急通信、战场通信、环境监测、智能家居等场景。因此无线多跳网络具有广阔的应用前 景。

典型的无线多跳网络有无线网状网络、无线传感器网络、无线自组织网络、车载自组织网络等。由于无线信道的开放特性，无线多跳网络中的数据传输容易受到无线干扰 等因素的影响，制约了无线多跳网络传输的吞吐量和能量效率的提升。如何为无线多跳 网络设计高吞吐量路由协议，实现无线多跳网络的高吞吐量、节能数据传输，是无线多 跳网络的一个重要研究方向。

传统网络中，节点以存储转发方式工作。节点对收到的数据包不进行任何操作。近年来出现的网络编码技术改变了这一工作方式，其允许节点对收到的数据包进行数学运算，这种数学运算被称为网络编码。网络编码中，未进行任何数学运算的数据包被称为 原始数据包。进行网络编码运算以后的数据包被称为编码数据包。

在无线网络环境下，采用网络编码后可以减少数据传输次数，节省节点能耗，提高网络吞吐量。此外，现有研究成果表明在100m的无线链路上传输1Kb的数据和CPU 执行3Mb的指令所消耗的能量相当。即引入网络编码所带来的计算能量开销，与其节 省数据传输次数所节约的能量相比可忽略。因此，网络编码技术适合于应用到无线多跳 网络中。

由于网络编码在减少数据传输次数和提高网络吞吐量方面的优势，研究人员针对无 线多跳网络已经提出了一些基于网络编码的路由技术。目前适用于无线多跳网络路由的 网络编码主要分为流内网络编码和流间网络编码。流内网络编码，是指参与编码的数据来自同一数据流。流间网络编码，是指参与编码的数据来自不同数据流。流间网络编码 实现通常采用异或运算。基于流间网络编码的路由技术，又称为网络编码感知路由。本 发明针对的就是使用流间网络编码的路由技术，即网络编码感知路由。