一种基于网络编码的多流编码感知路由方法

本发明属于无线通信，具体涉及一种基于网络编码的多流编码感知路由方法。

背景技术：

1、现随着无线通信技术的不断发展，无线多跳网络的应用越来越广泛，其是一种由带有无线收发设备的节点，以自组织的方式构建无线通信系统。网络中每个节点功能与地位对等，没有中心化的节点。相比于传统的无线网络，无线多跳网络不需要基础设备设施，节点具有高移动性和易接入性等特点，可以通过较低的成本部署并应用在多种场景。

2、为了解决无线网络中资源管理和可靠传输的问题，ahlswede等人在2000年提出了网络编码，网络编码技术改变了网络中节点的工作方式，允许节点对数据包进行编解码操作，增加了单个数据包所携带的信息量，从而提升了网络传输容量，并且通过对数据包的编码传输，相比于原始数据包的传输，数据传输的安全性更高。编码感知路由通过主动探索编码机会提升了路由过程的传输性能，基于网络编码的路由技术将路由与编码两种技术相结合，能够提升网络吞吐量。

3、目前典型的利用网络编码的路由方法有：首次被动的利用编码机会的路由方法(complete opportunity encoding，cope)、分布式编码感知路由方法(distributedcoding-aware routing，dcar)，多流编码感知路由方法(distributed greedy coding-aware deterministic routing，dgcdr)。这些路由方法的设计都是直接使用路由发现过程中的编码机会，通常是设置严格的编码判断条件进行限制，不仅降低了编码机会的发现，同时由于网络的实际情况导致不能在路由发现过程中完全决定编码机会的可用性。所以需要提出一种动态解决数据流间干扰的编码感知路由方法来提升网络的性能。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，包括：

2、s1：源节点广播第一rreq数据包，目的节点接收到第一rreq数据包后生成第一rrep数据包发送给源节点；

3、s2：根据经过中继节点的所有rreq数据流、第一rrep数据包和中继节点的邻居节点判断第一rreq数据流与其余rreq数据流之间是否存在编码机会得到第一rreq数据流在中继节点的编码数据流的数量，并计算中继节点在第一rrep数据包传输路径中的路由度量值；

4、s3：根据中继节点在第一rrep数据包传输路径中的路由度量值计算第一rrep数据包传输路径的路由度量值；

5、s4：根据第一rrep数据包所有传输路径的路由度量值选择最优的第一rrep数据包传输路径对待传输的数据包进行传输。

6、本发明至少具有以下有益效果

7、本发明中在路由发现过程中利用通用的多流编码条件进行编码机会的判断，以此尽可能发现更多的编码机会，同时通过链路质量和编码机会组成的路由度量来选择数据传输的路径；在选取的传输路径中的可编码节点处，并非直接利用预计的编码机会，而是需要进行编码机会的确认，如果满足多流确认编码条件，则可以进行编码，否则不能进行编码；发明将编码分为了两个阶段，阶段1是路由发现过程中编码机会的发现，通过简洁高效的条件进行判断，阶段2是数据传输过程中编码机会可用性的判断，在中继节点处判断多流编码的上下游节点的编码和解码相关节点情况，动态的解决上游节点编码对下游节点编码的干扰问题，在多流环境中有很高的有效编码率，避免了多流间的干扰问题，减少了网络端到端传输次数和端到端传输时延，提高了网络性能。

技术特征：

1.一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述判断经过中继节点的rreq数据流之间是否存在编码机会包括：并且di∈n(sj),并且sj∈u(c,fj),或di∈u(c,fj)

3.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述中继节点在第一rrep数据包传输路径中的路由度量值包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述中继节点在第一rrep数据包传输路径中编码时的传输次数包括：

5.根据权利要求3所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述中继节点在第一rrep数据包传输路径中非编码时和编码时的期望传输次数包括：

6.根据权利要求3所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述中继节点在第一rrep数据包传输路径中的路由度量值包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述第一rrep数据包传输路径的路由度量值包括：

8.根据权利要求所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，包括：源节点通过最优的第一rrep数据包传输路径对待传输的数据包进行传输时，如果最优的第一rrep数据包传输路径中的中继节点满足多流确认编码条件，则对满足编码条件的数据包编码发送，否则不编码直接发送。

9.根据权利要求8所述的一种基于网络编码的多流编码感知路由方法，其特征在于，所述多流确认编码条件包括：

技术总结
本发明涉及一种基于网络编码的多流编码感知路由方法包括：源节点广播第一RREQ数据包，目的节点接收到第一RREQ数据包后生成第一RREP数据包发送给源节点；中继节点利用多流编码条件判断第一RREQ数据流与其余RREQ数据流之间是否存在的编码机会，并计算中继节点在第一RREP数据包传输路径中的路由度量值，根据第一RREP数据包所有传输路径的路由度量值选择最优的第一RREP数据包传输路径对待传输的数据包进行传输，在第一RREP数据包传输路径中利用多流确认编码条件判断数据流编码的可用性，在多流环境能有效的提高编码率，避免了多流间的干扰问题，减少了网络端到端传输次数和端到端传输时延，提高了网络性能。

技术研发人员：王练,陈友明
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13