[發明專利]一種利用網絡編碼和鏈路相關性的多包洪泛方法

在審

• 申請號: 201510051308.3
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104780582A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 申興發;張銀群;陳岳燊;王蘭迪;張建輝
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04L1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.一種利用網絡編碼和鏈路相關性的多包洪泛方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

S1對于多包洪泛任務，首先將洪泛流劃分成多個頁，以頁為單位進行洪泛；所述的頁為包含多個數據包的一個分組；

S2節點周期性地廣播消息序列包用來記錄和更新鄰居節點之間的鏈路質量和鏈路相關性，該步驟在洪泛過程中一直執行；

所述的鏈路質量表示為接收節點從發送節點收到的數據包個數比發送節點的總發包個數；

所述的鏈路相關性的定義是，在節點v收到節點u發送的廣播包時，節點k同樣收到該包的概率，表示為P_u(k|u)；鏈路相關性的計算表達式如下：

是節點N_j對第i個消息包的接收情況的位表示；如果N_j收到來自節點u的數據包，則否則M表示節點u的總發包個數；

S3源節點或轉發節點根據聚合編碼增益值確定轉發的編碼數據包，并根據鏈路質量更新鄰居節點的單包覆蓋率，單包覆蓋率為節點接收到單個數據包的概率；

聚合編碼增益值定義為發送節點的每個鄰居節點收到數據包并成功獲得有用數據包的個數的期望總和，其公式如下：

Gainu(Ω)=Σk∈N(u)l(u,k)·Pdecodek(Ω)]]>

Gain_u(Ω)表示編碼包Ω的聚合編碼增益值；l(u,k)表示節點u到k的鏈路質量，表示節點k在成功收到編碼包Ω的情況下能夠獲得一個有用數據包的概率；

所述的編碼數據包是將頁內的數據包進行異或編碼操作，對于包含PageSize個數據包的頁，編碼數據包的個數為2^Pagesize-1；

S4接收到數據包的節點可更新發送節點的單包覆蓋率，及其本身的單包覆蓋率，同時根據鏈路相關性更新其鄰居節點的單包覆蓋率；

接收節點u更新發送節點v的單包覆蓋率步驟為：將節點v的單包覆蓋率賦值為1，即(i＝1,2,...,Pagesize)

接收節點u更新其自身單包覆蓋率的步驟為：節點u將接收到的編碼數據包與節點u已接收數據包進行異或操作，如果獲得有用數據包p_i，則Covuu(i)=1,]]>否則，Covuu(i)=0;]]>

接收節點u根據鏈路相關性更新鄰居節點k的單包覆蓋率，其公式如下：

Covuk(i)←Covuk(i)+Pv(k|u)·Pdecodek(Ω,i)]]>

P_v(k|u)是節點u和k之間的鏈路相關性，表示在節點u看來，其鄰居節點k收到并成功獲得有用包p_i的概率；

S5將接收到頁內所有數據包的節點稱為已覆蓋節點，已覆蓋節點負責廣播數據包給未被覆蓋節點，通過設置定時器決定各已覆蓋節點轉發的優先級；

S6節點記錄未被覆蓋的鄰居節點集合U，當集合U為空，則該節點終止數據包傳輸；若網絡中所有節點的未被覆蓋的鄰居節點集合U都為空，則結束洪泛任務；否則繼續執行步驟S2至S5；初始時，節點u的所有鄰居節點都未被覆蓋，當鄰居節點k成為已覆蓋節點，則將節點k從u的集合U(u)中移除，直到u的所有鄰居節點都已被覆蓋，則U(u)＝Φ。