[發明專利]基于認知的自組織網絡分層網絡編碼多播方法

有效

• 申請號: 201110102713.5
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102170613A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 李紅艷;徐文菲;李建東;蔡寧;盛敏;侯蓉暉;趙林靖;劉勤;張文柱
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W40/24;H04W84/18;H04L1/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于認知的自組織網絡分層網絡編碼多播方法，包括以下步驟：

(1)網絡中所有節點進行拓撲發現，獲取網絡拓撲狀態；

(2)根據已獲取的拓撲狀態對網絡進行分群：將信源節點作為一個群首，其余群首利用最大連接度分群算法進行選舉，將群首的三跳內節點作為本群的成員節點，將相鄰兩個群交疊部分的節點作為網關節點，分群后網絡中的節點被分為3種：群首、網關節點及普通節點；

(3)對已分好的群進行分級，將信源節點所在的群作為第一級群，將與第一級群有交疊部分的群作為第二級群，依此類推，完成對群的分級；

(4)從網絡中級數最高的群開始，按照級數減少的順序，逐級按照如下步驟在每個群中構造最優網絡編碼方案：

(4.1)群首根據本群拓撲狀態，依次選取與本群相鄰且級數低一級群之間的網關節點作為待選編碼網關節點，以待選編碼網關節點作為本群內信源節點，以本群內信宿節點和所有與本群相鄰且級數高一級群的編碼網關節點作為本群內信宿節點，設計本群的多播網絡編碼方案，并計算該網絡編碼方案的多播速率，作為待選編碼網關節點的多播速率；

(4.2)群首通過比較，選取多播速率最大的待選編碼網關節點作為本群的編碼網關節點，將其網絡編碼方案作為本群的最優網絡編碼方案，并將選取結果告訴本群內所有節點；

(4.3)判斷群首是否為信源節點，若是，將信源節點作為第一級群的編碼網關節點，轉步驟(5)，否則將本群選出的編碼網關節點告訴與本群相鄰且級數低一級群的群首，對與本群相鄰且未構造出最優網絡編碼方案的群，返回步驟(4.1)；

(5)從信源節點所在的第一級群開始，按照級數增加的順序，采用每個群中的最優網絡編碼方案，分級進行數據分組的傳輸：

(5.1)編碼網關節點按照本群的最優網絡編碼方案，將數據分組發送給本群信宿節點和所有與本群相鄰且級數高一級群的編碼網關節點；

(5.2)若本群信宿節點和所有與本群相鄰且級數高一級群的編碼網關節點正確接收，轉步驟(5.1)進行后續數據分組的持續傳輸，若出錯，按照步驟(4)重新構造本群的最優網絡編碼方案后，轉步驟(5.1)對出錯的數據分組進行重傳；

(6)結束本次多播過程，若網絡中有其他節點發起多播，將其作為新的信源節點，轉步驟(2)。

2.根據權利要求1所述自組織網絡多播傳輸方法，其中步驟(2)所述的網絡中的節點被劃分為3種：群首、網關節點及普通節點，其中群首指一個群的中心節點，它保存著整個群的節點的信息，負責群間數據的轉發、協調和管理，使群內各節點合理工作；網關節點是指同時屬于相鄰兩個群的節點，負責中繼從而完成各群之間的業務傳輸，以保證網絡的連通性；其余節點為普通節點，只了解其鄰居節點的信息，功能比較簡單。

3.根據權利要求1所述自組織網絡多播傳輸方法，其中步驟(4)所述的從網絡中級數最高的群開始，按照級數減少的順序，是指從距離信源節點最遠即網絡最外圍的群開始，按照級數減少的順序逐級從遠到近直到信源節點所在的第一級群，是一個從距離信源節點最遠的信宿節點出發構造網絡編碼方案的策略。

4.根據權利要求1所述自組織網絡多播傳輸方法，其中步驟(5.2)涉及的對數據分組傳輸出錯，要重新構造本群的最優網絡編碼方案，是指只在傳輸出錯的群中根據本群拓撲的改變進行局部調整，來適應因節點移動引起的網絡拓撲變化。