[發(fā)明專利]一種干擾感知的無(wú)線mesh網(wǎng)P2P資源分發(fā)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110402740.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN102497405A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文吉?jiǎng)?/a>;謝鯤;李仁發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域，具體為一種干擾感知的無(wú)線mesh網(wǎng)P2P資源分發(fā)方法。

背景技術(shù)

多跳無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)支持諸多潛在的應(yīng)用，如最后一公里的寬帶Ihternet接入、分布式文件備份和視頻監(jiān)控等，因此，多跳無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來(lái)越引起研究人員的重視。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有有限的帶寬，為了提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)和應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)用戶和研究人員都希望能通過使用新的技術(shù)來(lái)加速網(wǎng)絡(luò)下載，如采用P2P技術(shù)以支持從多個(gè)擁有文件的server?peer節(jié)點(diǎn)合作進(jìn)行文件傳輸，來(lái)提高P2P下的文件下載速率。

然而，和有線網(wǎng)絡(luò)的P2P分發(fā)系統(tǒng)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在不可避免的無(wú)線傳輸干擾(即使在多射頻多信道(multi-radio?multi-channel)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，如果兩條傳輸路徑使用同一個(gè)信道，它們之間也可能出現(xiàn)干擾)。干擾的存在已嚴(yán)重影響了P2P系統(tǒng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸性能，給多跳無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行文件分發(fā)帶來(lái)了如下挑戰(zhàn)：

首先，在P2P系統(tǒng)中，為了加速文件的下載速度，提高文件下載的滿意度。一個(gè)client?peer可能會(huì)選擇一個(gè)或者多個(gè)擁有該文件的server?peer，通過從多個(gè)server?peer合作來(lái)下載所需的文件，以獲得較高的聚合下載吞吐量。如何在多個(gè)擁有文件的server?peer集合中選擇部分為客戶端peer服務(wù)，這是P2P系統(tǒng)中的peer節(jié)點(diǎn)選擇問題。選擇較多server?peer同時(shí)為客戶peer提供文件，客戶peer可以獲得較大的聚合吞吐量，該結(jié)論在有線網(wǎng)絡(luò)中普遍成立，然而由于無(wú)線信道干擾的存在，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中并不成立。

其次，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)干擾的存在，不僅影響到P2P系統(tǒng)中server?peer的選擇，還影響了文件傳輸下載路徑的計(jì)算。這是因?yàn)榻o定所選擇的sever?peer后，只有優(yōu)化計(jì)算從server?peer到client?peer節(jié)點(diǎn)的多條下載路徑，才能降低共享無(wú)線信道的干擾，提高文件傳輸?shù)男阅堋８鼮橹匾氖牵煌穆酚煞桨阜催^來(lái)又會(huì)影響peer選擇結(jié)果，peer選擇和路由計(jì)算是緊密相關(guān)的。所以，為了獲得最優(yōu)的文件傳輸質(zhì)量，需要將peer選擇和路由計(jì)算相結(jié)合。

因此，在多跳無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)P2P資源分發(fā)方法時(shí)，需要將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)干擾作為重要因素進(jìn)行考慮，以最大化獲得資源下載的聚合網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種干擾感知的無(wú)線mesh網(wǎng)P2P資源分發(fā)方法，為多個(gè)client?peer提供最優(yōu)的資源下載性能，即擁有最大的網(wǎng)絡(luò)聚合吞吐量和有限的網(wǎng)絡(luò)下載時(shí)延。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種干擾感知的無(wú)線mesh網(wǎng)P2P資源分發(fā)方法，包括多跳無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)，多跳無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)包括若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間互相通信，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)擁有請(qǐng)求文件的節(jié)點(diǎn)，即server?peer，以及多個(gè)請(qǐng)求文件下載的節(jié)點(diǎn)，即client?peer，client?peer通過多跳與server?peer通信，該方法包括以下步驟：

步驟1：將無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)中延遲不等的邊轉(zhuǎn)化為多條延遲相等的鏈路相連，其中邊為直接連接兩節(jié)點(diǎn)的鏈路；

步驟2：使用源節(jié)點(diǎn)s’將所有的server?peer節(jié)點(diǎn)連接，使用目的節(jié)點(diǎn)d’將所有的client?peer節(jié)點(diǎn)連接，并使用單位延遲鏈路連接s’和sever?peer節(jié)點(diǎn)，使用單位延遲的鏈路連接d’和client?peer節(jié)點(diǎn)；

步驟3：利用Dijkstra’s方法找到從源節(jié)點(diǎn)s’到目的節(jié)點(diǎn)d’的最短路徑，如果找到的路徑不滿足少于W’跳，則停止搜索，其中W’為常數(shù)；

步驟4：通過迭代的方法尋找不相交路徑，如果再也找不到一個(gè)與現(xiàn)有路徑集合T節(jié)點(diǎn)不相交的路徑，則程序結(jié)束。

步驟1中邊的轉(zhuǎn)化過程如下：計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路延遲的最大公約數(shù)，將此最大公約數(shù)定義為c，這樣每條鏈路的延遲就能夠表示為I×1/c，其中I為整數(shù)，如圖2所示，原來(lái)的每條邊就可以表示為I條邊和I-1個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的鏈，延遲約束轉(zhuǎn)化為W’＝W×c+1。

步驟3中迭代的方法尋找不相交路徑，詳細(xì)流程如下：

先通過寬度優(yōu)先搜索Depth-First-Search(DFS)找到從s’到d’的路徑r。如果這條路徑r的長(zhǎng)度小于W’，那么路徑r就可以接受為下載路徑，放到集合T中。假設(shè)DFS尋找到了節(jié)點(diǎn)n，正在尋找路徑的下一跳。為了保證在集合T中的路徑都是節(jié)點(diǎn)不相交的路徑，方法需要選擇不屬于集合T中的節(jié)點(diǎn)作為下一跳的節(jié)點(diǎn)。