[發明專利]基于緩存管理的高效編碼感知路由方法

在審

• 申請號: 201410775688.0
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104486040A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 肖嵩;蘆存博;孫志剛;扈鵬;杜建超;權磊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/863
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱衛星

1.一種基于緩存管理的高效編碼感知路由方法，包括如下步驟：

(1)在網絡中進行編碼感知路由發現,根據編碼條件尋找進行流間網絡編碼的節點和路徑；

(2)對經過路由發現后在路徑上尋找出的編碼節點用基于隊列長度策略的緩存管理方式進行如下網絡訓練，實現最優閾值的選?。?/p>

2a)設定基于隊列長度策略的每一個閾值i的網絡吞吐量為：

bit]]>????i＝1,2...L-1

其中，t為采樣間隔，b_i為編碼節點對應閾值i在間隔t內傳輸的比特數，L為編碼節點的編碼隊列長度；

2b)將閾值i初始化為1，源節點發送數據包，編碼節點對來自不同數據流的數據包進行有效的傳輸或等待，在數據傳輸穩定時，記錄一個固定的采樣間隔t內傳輸的比特數b₁，同時使閾值i加1，記錄下一個間隔t內傳輸的比特數b₂，以同樣的方式編碼節點得到對應閾值i在間隔t內傳輸的比特數b₁,b₂...b_L-1；

2c)從上述得到的比特數b₁,b₂...b_L-1中找出數值最大的元素的下標，作為最優的閾值；

(3)根據編碼節點的最優閾值選擇網絡數據傳輸方案，即中間節點根據編碼機會、緩存狀態和給定的最優閾值對接收到的數據包進行編碼轉發或直接轉發或等待。

2.根據權利要求1所述的基于緩存管理的高效編碼感知路由方法，其中步驟(1)所述的根據編碼條件尋找進行流間網絡編碼的節點和路徑，包括如下步驟：

1a)源節點向鄰居節點廣播路由請求數據包RREQ，該RREQ包是在原有按需平面距離矢量路由協議AODV的RREQ包的基礎上增加了路徑信息，該路徑信息記錄了它所經歷的節點；

1b)當中間節點接收到路由請求數據包RREQ時，首先檢查是否已經收過該RREQ包，如果是，則丟棄該RREQ包以避免形成環路；如果不是，則中間節點將更新RREQ中的路徑信息，將自己添加到該數據流經過的路徑上，并且廣播此RREQ包；

1c)當路由請求數據包RREQ被目的節點接收到時，目的節點將向源節點反向發送路由應答消息RREP，該RREP中已經包含了所需的路徑信息；

1d)當中間節點接收到路由應答消息RREP時，即獲得了新路徑的路徑信息，中間節點根據獲得的路徑信息判斷自己是否能進行流間網絡編碼：

如果該中間節點保存有其它路徑信息，且該路徑與新路徑在該中間節點的上、下一跳范圍內存在重疊，則該中間節點在RREP中把該節點標記為“可以編碼”；

1e)當源節點收到路由應答消息RREP包后，源節點將根據該RREP包中包含的潛在編碼機會選擇路徑并開始發送數據包；

1f)當第一個數據包到達中間節點后，該中間節點將保存所選擇的新路徑的路徑信息。

3.根據權利要求1所述的基于緩存管理的高效編碼感知路由方法，其中步驟(3)所述的中間節點根據編碼機會、緩存狀態和給定的最優閾值對接收到的數據包進行編碼轉發或直接轉發或等待，按如下步驟進行：

3a)中間節點根據接收到的數據包頭中的數據包類型信息判斷該數據包是編碼包還是原始包：

如果該數據包類型信息表明此數據包未經過編碼，則表明此數據包是原始包；

如果該數據包類型信息表明此數據包經過編碼，則檢查緩存中是否有用于解碼此編碼包的其余數據流信息，如果沒有，則丟棄該編碼包；如果有，則分離出需要的數據流的原始包；

3b)對從編碼包中分離出來的原始包和未經過分離的原始包進行判斷，判斷此中間節點是否是編碼節點：如果此中間節點保存有多條路徑信息，則表明此中間節點是編碼節點，執行步驟3c),如果此中間節點沒有保存其它路徑信息，則表明此中間節點不是編碼節點，并將此原始包根據路由表轉發出去；

3c)檢查該中間節點是否有其他路徑上的數據包到達，如果有，則對來自不同路徑的數據包進行編碼轉發；如果沒有，則該中間節點把其插入到編碼緩存中然后檢查該緩存隊列的長度，執行步驟3d)；

3d)將此編碼緩存隊列長度與給定的最優閾值進行比較：如果編碼緩存隊列長度大于給定的最優閾值，則直接無編碼的轉發，否則，在編碼隊列中進行等待。