[发明专利]基于网络编码的网络编码修复方法

摘要

本发明提供的是一种基于网络编码的网络编码修复方法，其步骤是：第一步，解码失效节点向邻居节点请求重传所缺失的原始数据包；第二步，当邻居节点在接收到重传请求后根据自身缓冲队列中的原始数据包集合，发送自己的节点基本信息NFI给请求节点；第三步，解码节点在接收到邻居节点的NFI信息后通过CBCR算法计算得出所需的重传数据包集合并形成RACK请求包发送给邻居节点；第四步，邻居节点在接收到来自解码节点的RACK包后，根据RACK中的请求内容重传解码节点所需的数据包。本发明所提出的网络编码修复方法降低编码修复过程中的数据包重传的次数，提高了网络编码应用的有效性和可靠性。

主权项

一种基于网络编码的网络编码修复方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，解码失效节点向邻居节点请求重传所缺失的原始数据包；解码节点发生解码失效后，首先根据有效的原始数据包以及解码失效的编码包分析出导致解码失效所缺失的原始数据包，从而形成重传请求，向周围邻居节点广播发送重传请求包，即Request包，Request包中包括请求节点的ID和请求节点所缺失的数据包集合Request Packet；第二步，当邻居节点在接收到重传请求后根据自身缓冲队列中的原始数据包集合，发送自己的节点基本信息NFI给请求节点；解码节点向邻居节点广播Request包后，邻居节点接收到Request包并读取包信息，将自己缓存中的原始包与Request包中的Request Packet字段进行比较，根据比较有以下两种结果：（1）如果邻居节点的缓存中的原始包与Request包中的Request Packet字段中的元素有交集，则表明这个邻居节点有解码节点所需的原始包，然后将自己的NFI以Reply包的形式发送给解码节点，其中NFI中包含有节点ID以及节点所包含的原始数据包集合；（2）如果邻居节点的缓存中的原始包与Request包中的Request Packet字段中的元素没有交集，则表明这个邻居节点中没有解码节点所需的原始包，那么邻居节点将丢弃Request包，并不做任何操作；第三步，解码节点在接收到邻居节点的NFI信息后通过CBCR算法计算得出所需的重传数据包集合并形成RACK请求包发送给邻居节点；解码节点接收到来自邻居节点的NFI信息后在本地节点形成邻居节点信息表NNI，NNI中包含有邻居节点的ID、邻居节点所包含的原始包的集合PI，以及解码节点也邻居节点的联通状态LS；首先定义变量i、j和K，其中变量i用来记录解码失效包的序号，K用来记录重传数据包的序号，j记录邻居节点的编号；通过循环判断变量i的值是否等于解码失效的编码包的个数，从第一个解码失效包开始，即记i=1；假设有M个邻居节点包含有解码节点所缺失的数据包，通过解码失效包所缺失的数据包信息与NNI中邻居节点数据包信息作对比，从而形成一个重传数据包集合，记为Q[]，并记K=1，以此循环，直到缺失数据包集合为空，即直到所有的缺失数据包完成计算得出各自的重传包集合Q[]；此时得到的Q[]中包含解码节点，最后对Q[]做去重处理以降低传输的开销，通过计算重传算法的计算复杂度为O(n2)；待解码节点完成重传数据包计算后，即可得出重传数据包的组合，从而形成RACK包，其中在RACK包中包含有重传数据包的类型Type、被请求重传的邻居节点的ID（RNN）以及请求重传的数据包集合RP，其中在Type的定义中包含有‘C’和‘S’两种类型，‘C’表示所需重传的数据包以编码的方式重传，而‘S’表示所需重传的数据包以单个原始包的方式重传；解码节点完成RACK包的构造后，将RACK包通过广播的方式发送给邻居节点；第四步，邻居节点在接收到来自解码节点的RACK包后，根据RACK中的请求内容重传解码节点所需的数据包，具体为：（1）若RACK包中的RNN字段中包含有本邻居节点的ID，表明解码节点需要本邻居节点重传数据包，本邻居节点获取RNN值等于自身ID的记录中相对应的Type值以及RP信息；若Type=‘C’，那么表明这条记录中的RP集合长度大于1，此时本邻居节点需要对RP中的重传数据包进行编码操作，并以编码包的形式发送给解码节点；若Type=‘S’，表明这条记录中的RP集合长度等于1，此时本邻居节点只需将RP中的重传数据包以单个原始包的方式发送给解码节点；（2）若RACK包中的RNN字段中不包含有本邻居节点的ID，表明解码节点不需要本邻居节点重传数据包，那么本邻居节点将收到的RACK包直接丢弃。