專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，特別涉及網(wǎng)絡(luò)編碼過(guò)程中減少開(kāi)銷(xiāo)和提高性能的技術(shù) 領(lǐng)域，具體是指一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法。
背景技術(shù)：
將來(lái)由于高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率要求會(huì)比現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)速率要求高。這方面 的研究是有價(jià)值的，尤其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的研究。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的一些研究成果已經(jīng)達(dá)到了最 大輸出量。最顯著的研究包括OFDM和WiMAX技術(shù)，他們是將來(lái)寬帶無(wú)線技術(shù)的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。 在2000年的時(shí)候，Ahlswede等人提出了網(wǎng)絡(luò)編碼這樣一個(gè)新穎的觀點(diǎn)。由于其對(duì)性能提 高和傳統(tǒng)路由機(jī)制相比有重大的好處，已經(jīng)逐年在不同的網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域流行開(kāi)來(lái)。盡管它 還沒(méi)有正式的標(biāo)準(zhǔn)，可以肯定的是在將來(lái)路由協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)編碼一定會(huì)是強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。 它簡(jiǎn)單的將沒(méi)有編碼過(guò)的包在中間節(jié)點(diǎn)上放進(jìn)同一個(gè)包中進(jìn)行編碼然后再傳送出去。從理 論的觀點(diǎn)來(lái)看，在帶寬利用和網(wǎng)絡(luò)吞吐量傳統(tǒng)路由方面，這個(gè)方法相比這個(gè)方法產(chǎn)生出很 高的性能益處。具體請(qǐng)參考以下文獻(xiàn)S. Katti, H. Rahul, W. Hu, D. Katabi, Μ. Medard, and J. Crowcroft, "XORs in the Air Practical Wireless Network Coding,"IEEE/ACM Trans. Netw. , vol. 16,pp. 497-510, June 2008.A. Campo and A.Grant,"Robustness of Random Network Coding to Interfering Sources, ”inProc.7th Australian Communications Theory Workshop, pp.120-124, Feb. 2006.E. Fasolo, M. Rossi, J. ffidmer, and M. Zorzi,"0n MAC Scheduling and Packet CombinationStrategies for Practical Random Network Coding,，，in Proc.IEEE ICC’ 07，pp. 3582-3589, June2007.J. Jin and B. Li,"Adaptive Random Network Coding in WiMAX, "in Proc.IEEE ICC’ 08, pp. 2576-2580, May 2008.D. Katabi, S. Katti, W. Hu, H. Rahul, and M. Medard, "On Practical Network Coding forffireless Environments,，，in Proc. Int' 1 Zurich Seminar on Communications, pp.84-85,2006.D. Nguyen,T. Tran,T. Nguyen,and B. Bose, "Hybrid ARQ-random network coding forwireless media streaming,，，in Proc. ICCE' 08, pp. 115-120, June 2008.L. Scalia, F. Soldo, and M. Gerla, "PiggyCode :A MAC Layer Network Coding Scheme tolmprove TCP Performance Over Wireless Networks,，，in Proc. IEEE GL0BEC0M’ 07，pp. 3672-3677，Nov. 2007.M. Wang and B. Li,"Lava :A reality check of network coding in peerto-peer live streaming, ” in Proc. IEEE INF0C0M' 07，pp. 1082-1090，May 2007.
盡管在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)編碼方面已經(jīng)做了很多研究，也已經(jīng)取得了一些性能方面的提高 (參考以下文獻(xiàn)S. Katti, H. Rahul, W. Hu, D. Katabi, Μ. Medard, and J. Crowcroft, "XORs in the Air Practical Wireless Network Coding,"IEEE/ACM Trans. Netw. , vol. 16,pp. 497-510, June 2008.D. Katabi, S. Katti, W. Hu, H. Rahul, and M. Medard, "On Practical Network Coding forffireless Environments,，，in Proc.Int' 1 ZurichSeminar on Communications, pp. 84-85,2006.Y. ffu,"A Trellis Connectivity Analysis of Random Linear Network Coding with Buffering, " in Proc. IEEE IS，06，pp. 768-772，July 2006·)。但是 Koutsonikolas 等人(請(qǐng)參考 D.Koutsonikolas, Y. C. Hu, and C. -C. Wang, "An Empirical Study of Performance Benefits of Network Coding inMultihop Wireless Networks,，，in Proc. IEEE INF0C0M’09.，2009.)在這些研究中發(fā)現(xiàn)編碼的性能優(yōu)勢(shì)會(huì)受到極大的限制。一部分 的原因是成功編碼和解碼會(huì)產(chǎn)生延遲，擁塞，以及低效率的帶寬利用等，從而使得網(wǎng)絡(luò)編碼 產(chǎn)生開(kāi)銷(xiāo)。在這方面已經(jīng)有了很多研究來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。Chou等人(請(qǐng)參考P. Chou, Y. Wu, and K. Jain,"Practical Network Coding,，，Allerton Conferenceon Communication, Control and Computing，2003.)提出了 一個(gè)存儲(chǔ)器模型來(lái)最小化包開(kāi)銷(xiāo)。這個(gè)方法盡 管能提高一些性能，但是極易受到丟包的影響。Halloush等人(請(qǐng)參考M. HalIoushand H. Radha, "Network coding with multi-generation mixing,，，in in Proc. CISS' 088, (Piscataway, NJ, USA), pp.515-20,2008. network coding ；multigeneration mixing ； data propagation ；datarecovery.)提出了一個(gè)更好一點(diǎn)的方法，但是當(dāng)性能提高的時(shí)候 就要增加存儲(chǔ)器的大小。參考 J.Jin and B. Li, "Adaptive Random Network Coding in WiMAX, ” inProc. IEEE ICC，08，pp. 2576-2580，May 2008.中的 Jin 等人在 WiMAX 中設(shè)計(jì) 了一種自適應(yīng)的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，它通過(guò)上游節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)自適應(yīng)調(diào)整塊大小來(lái)應(yīng)對(duì)信道條件 的改變。參考 R. Prasad, H. ffu, D. Perkins, and N. -F. Tzeng, "Local Topology Assisted XOR Coding in Wireless Mesh Networks,，，in in Proc. ICDCS' 08, pp. 156-161, June 2008.中的I^rasad等人提出了一種新的編碼策略，異或網(wǎng)絡(luò)編碼O(OR-TOP)，它使用本地拓 撲來(lái)有效的評(píng)估鄰節(jié)點(diǎn)上可利用的沒(méi)有編碼過(guò)的包。他們聲稱(chēng)他們的方法能夠不用和鄰 節(jié)點(diǎn)交換信息，就可以準(zhǔn)備的識(shí)別編碼機(jī)會(huì)。然而，無(wú)線鏈路條件是不可預(yù)知的。在本地 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁變化的時(shí)候是會(huì)評(píng)估出錯(cuò)的。Katti等人(請(qǐng)參考S. Katti, H. Rahul, W. Hu, D. Katabi, Μ. Medard, and J. Crowcroft, "XORs in the Air !Practical WirelessNetwork Coding, ” IEEE/ACM Trans. Netw.，vol. 16，pp. 497-510，June 2008.)在接收?qǐng)?bào)告中使用位 圖格式。即使這種方法使得接收?qǐng)?bào)告既緊密又有效，他們的混合W方法是有缺點(diǎn)的。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得機(jī)會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，它會(huì)遍歷整個(gè)從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)到 的包的集合，并從中尋找合適的包，并且從接收?qǐng)?bào)告中抽取出信息，一起放在發(fā)送包中發(fā) 送。因此，如果網(wǎng)絡(luò)傳輸量很高，節(jié)點(diǎn)會(huì)在特定的時(shí)間間隔監(jiān)聽(tīng)到很多包。當(dāng)傳輸速率很高 時(shí)，就會(huì)有很多包被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，這樣接收?qǐng)?bào)告就會(huì)變得很長(zhǎng)。這樣會(huì)增加額外的誤幀 率，從而導(dǎo)致性能降低。由于接收?qǐng)?bào)告消耗了很多帶寬，傳輸功率以及節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器，網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)資源的利用也是效率非常低的。
因此，需要設(shè)計(jì)一種新的方法，既能夠有效的處理包開(kāi)銷(xiāo)，又能夠在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ) 監(jiān)聽(tīng)包，以利于減少功率開(kāi)銷(xiāo)，從而可以實(shí)現(xiàn)有效的利用帶寬以及節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)編碼、減 少開(kāi)銷(xiāo)、提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、提高帶寬的利用率、顯著提高TCP傳輸性能、工作性能穩(wěn)定可靠、 適用范圍較為廣泛的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適 應(yīng)控制的方法如下該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法，其主要特點(diǎn) 是，所述的方法包括以下步驟(1)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的檢測(cè)間隔時(shí)間周期性地檢測(cè)自身 的存儲(chǔ)器中監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量；(2)如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量超過(guò)了系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大 數(shù)量，則該中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包數(shù)量縮減控制處理；(3)如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量未超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大 數(shù)量，則該中間節(jié)點(diǎn)繼續(xù)保留存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包；(4)所述的中間節(jié)點(diǎn)對(duì)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行后續(xù)的異或網(wǎng)絡(luò)編碼處理操作。該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法中的系統(tǒng)預(yù)設(shè) 的檢測(cè)間隔時(shí)間為10ms。該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法中的中間節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包數(shù)量縮減控制處理，包括以下步驟(11)所述的中間節(jié)點(diǎn)將最早進(jìn)入自身的存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包丟棄；(12)檢測(cè)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量是否仍然超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)包最大數(shù)量；(13)如果是，則返回上述步驟(11)；(14)如果否，則繼續(xù)上述步驟0)。該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法中的系統(tǒng)預(yù)設(shè) 的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大數(shù)量為保證該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不高于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的誤幀率條件下允許存 儲(chǔ)在中間節(jié)點(diǎn)的自身的存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量。采用了該發(fā)明的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法， 由于其中使用了自適應(yīng)控制等待時(shí)間算法，通過(guò)自動(dòng)控制監(jiān)聽(tīng)到的包在節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器中的等 待時(shí)間，也就是從進(jìn)入存儲(chǔ)器到發(fā)送出去的時(shí)間間隔，從而達(dá)到開(kāi)銷(xiāo)和吞吐量的平衡，不僅 可以有效提高帶寬利用率，而且能夠在一定網(wǎng)絡(luò)吞吐量和誤幀率的條件下減少了接收?qǐng)?bào)告 的開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)還能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)編碼，減少了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，提高了帶寬的利 用率，顯著提高了 TCP傳輸性能，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。


圖1為本發(fā)明的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法中轉(zhuǎn)發(fā)信息包頭幀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1所示，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方 法，其中包括以下步驟(1)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的檢測(cè)間隔時(shí)間周期性地檢測(cè)自身 的存儲(chǔ)器中監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量；該系統(tǒng)預(yù)設(shè)的檢測(cè)間隔時(shí)間為IOms ；(2)如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量超過(guò)了系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大 數(shù)量，則該中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包數(shù)量縮減控制處理，包括以下步驟(a)所述的中間節(jié)點(diǎn)將最早進(jìn)入自身的存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包丟棄；(b)檢測(cè)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量是否仍然超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 包最大數(shù)量；(c)如果是，則返回上述步驟(a)；(d)如果否，則繼續(xù)步驟⑷；(3)如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量未超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大 數(shù)量，則該中間節(jié)點(diǎn)繼續(xù)保留存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包；(4)所述的中間節(jié)點(diǎn)對(duì)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行后續(xù)的異或網(wǎng)絡(luò)編碼處理操作。其中，所述的系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大數(shù)量為保證該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不高于系 統(tǒng)預(yù)設(shè)的誤幀率條件下允許存儲(chǔ)在中間節(jié)點(diǎn)的自身的存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量。在實(shí)際使用當(dāng)中，本發(fā)明的方法的相關(guān)數(shù)學(xué)模型如下特別地，如下(1)式Fe =1-(1-BERflr...... ( 1 )其中Fe是誤幀率，BER是誤比特率以及Lft是幀長(zhǎng)。使得1。是異或O(OR)頭中接 收?qǐng)?bào)告可獲得的長(zhǎng)度；Lft = Ld+1。，其中Ld是幀中數(shù)據(jù)的起始位置?？紤]到兩個(gè)接收?qǐng)?bào)告Icd 和Icu.，其長(zhǎng)度不同，例如Ici < 1CJ, AFe = Fej-Fei0 Fei =1-(1-B￡R) ,Fej =1-(1-BER)、。從而可以得到AFe =(1- BER)U{(\ - BERf' -(1-BERf }...... (2)從公式⑵中，I I-BERl < 1。因此，對(duì)應(yīng)AFe彡0，Ici彡Icjo設(shè)置Ici = 0作為 在XOR頭中的參考長(zhǎng)度，可以得到AFe 二 (1 - BERf {(1 - (1 - ￡￡樸}...... (3)在公式(3)中，Iej是XOR包頭中接收?qǐng)?bào)告的開(kāi)銷(xiāo)。包在存儲(chǔ)器中呆的時(shí)間越長(zhǎng)， XOR的頭和包自己就越長(zhǎng)。設(shè)W是存儲(chǔ)器中發(fā)送每個(gè)包使用的平均時(shí)間，λ是存儲(chǔ)器中包 到達(dá)的平均速率。N是存儲(chǔ)器中平均的包數(shù)目。根據(jù)費(fèi)馬小定理N=Aff從圖1中可以看出，在M)R的頭中有一個(gè)字節(jié)的保留，表示接收?qǐng)?bào)告中有幾個(gè)報(bào)
6告。另外有5個(gè)字節(jié)被保留，表示每個(gè)包被報(bào)告了幾次。因此，lej = 8+40N，單位是比特 (bit)。設(shè)We {10ms，50ms，100ms，500ms}，并且考慮到 Ld = 160 字節(jié)(bytes)，BER = 5169917364X10、其中考慮中包的錯(cuò)誤率為 PER = 0. 01, Nretrans = 6，Nfr = 1。如果W = IOms 并且 λ = 10pkts/sec，那么 N= XW = 0. 1。得出Aff = 0.1, AFe = 3. 28644X10-3注意到表示的是由于接收?qǐng)?bào)告的開(kāi)銷(xiāo)導(dǎo)致幀長(zhǎng)的增加而增加的誤幀率。如 果包等待的時(shí)間是0. 2sec并且包的到達(dá)速率是每秒50個(gè)包，那么誤幀率就增加20%。在本發(fā)明的方法中，采用的是自適應(yīng)控制等待時(shí)間算法。這個(gè)方法的基本思路如下控制存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)包數(shù)目，控制了監(jiān)聽(tīng)包的數(shù)目之后，接收?qǐng)?bào)告的開(kāi)銷(xiāo)就固定 了，不會(huì)任意增長(zhǎng)。給定監(jiān)聽(tīng)包到達(dá)速率以及要求的誤幀率的條件下自動(dòng)控制包在存儲(chǔ)器 中的等待時(shí)間。特別地，當(dāng)有一定數(shù)目的包存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中時(shí)，產(chǎn)生的每個(gè)都是可以 忍受的。設(shè)Ω表示在一個(gè)特定的誤幀率Fe時(shí)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)包的數(shù)目。無(wú)論 何時(shí)有一個(gè)監(jiān)聽(tīng)包或自身的一個(gè)包被節(jié)點(diǎn)發(fā)送。對(duì)于每個(gè)額外的包，我們的方法保證存儲(chǔ) 器中的包不能大于Ω。每個(gè)包的等待時(shí)間(W)更新為10ms。如果在IOms內(nèi)有更多的包被加入到存儲(chǔ)器中時(shí)，那么存儲(chǔ)器中的包等待更少的 時(shí)間后就要被丟棄。如果在特定的時(shí)間間隔內(nèi)，存儲(chǔ)器中的包比較少，那么可以等待多一些 的時(shí)間。λ是涉及到網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)等級(jí)和無(wú)線信道條件。如果網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增加了，監(jiān)聽(tīng)到的包 的數(shù)量就會(huì)增加。并且，如果那時(shí)信道的質(zhì)量很差，更多的包不會(huì)被發(fā)送并且存儲(chǔ)器中也不 會(huì)存儲(chǔ)他們。自適應(yīng)的W是包能夠在存儲(chǔ)器中消耗的時(shí)間，W e {tl，t2，…，tn}，其中 ………人R + R+表示正實(shí)數(shù))是最優(yōu)的包在存儲(chǔ)器中消耗的時(shí)間。通過(guò)自適應(yīng)控制包開(kāi)銷(xiāo)，包丟失率就會(huì)最小化。而且，它和固定的W方法相比最優(yōu) 的利用了帶寬，節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器和傳輸功率。然而這個(gè)方法在通過(guò)監(jiān)聽(tīng)包的平均到達(dá)率估計(jì)網(wǎng) 絡(luò)業(yè)務(wù)等級(jí)信息上會(huì)引入系統(tǒng)的復(fù)雜性?；谶@些信息和要求的誤幀率，這個(gè)方法可以動(dòng) 態(tài)的選擇最優(yōu)的包在存儲(chǔ)器中的等待時(shí)間。關(guān)于本發(fā)明其它相關(guān)技術(shù)，還可以參閱以下文獻(xiàn)資料Y. Yamao, H. Suda, N. Umeda, and N. Nakajima, "Radio access network design concept forthe fourth generation mobile communication system," in in Proc IEEE VTC，00，vol. 3，pp.2285-2289vol. 3,2000.R. Ahlswede, N. Cai, S. -Y. Li, and R. Yeung, "Network Information Flow,，，IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 46，pp.1204—1216，Jul.2000.S. W. Kim, "Concatenated Random Parity Forwarding in Large-Scale Multi-Hop RelayNetworks,，，in in Proc. IEEE MILCOM' 07. ，pp. 1-7, Oct. 2007.采用了上述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法，由 于其中使用了自適應(yīng)控制等待時(shí)間算法，通過(guò)自動(dòng)控制監(jiān)聽(tīng)到的包在節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器中的等待 時(shí)間，也就是從進(jìn)入存儲(chǔ)器到發(fā)送出去的時(shí)間間隔，從而達(dá)到開(kāi)銷(xiāo)和吞吐量的平衡，不僅可 以有效提高帶寬利用率，而且能夠在一定網(wǎng)絡(luò)吞吐量和誤幀率的條件下減少了接收?qǐng)?bào)告的開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)還能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)編碼，減少了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，提高了帶寬的利用 率，顯著提高了 TCP傳輸性能，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法，其特征在于， 所述的方法包括以下步驟(1)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的檢測(cè)間隔時(shí)間周期性地檢測(cè)自身的存 儲(chǔ)器中監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量；(2)如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量超過(guò)了系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大數(shù) 量，則該中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包數(shù)量縮減控制處理；(3)如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量未超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大數(shù) 量，則該中間節(jié)點(diǎn)繼續(xù)保留存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包；(4)所述的中間節(jié)點(diǎn)對(duì)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行后續(xù)的異或網(wǎng)絡(luò)編碼處理操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的 方法，其特征在于，所述的系統(tǒng)預(yù)設(shè)的檢測(cè)間隔時(shí)間為10ms。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的 方法，其特征在于，所述的中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包數(shù)量縮減控制處理，包括以下步驟(11)所述的中間節(jié)點(diǎn)將最早進(jìn)入自身的存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包丟棄；(12)檢測(cè)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量是否仍然超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包 最大數(shù)量；(13)如果是，則返回上述步驟(11)；(14)如果否，則繼續(xù)上述步驟G)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自 適應(yīng)控制的方法，其特征在于，所述的系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大數(shù)量為保證該無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)不高于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的誤幀率條件下允許存儲(chǔ)在中間節(jié)點(diǎn)的自身的存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù) 據(jù)包的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法，包括中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的檢測(cè)間隔時(shí)間周期性地檢測(cè)自身的存儲(chǔ)器中監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量、如果存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包的數(shù)量超過(guò)了系統(tǒng)預(yù)設(shè)的允許存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包最大數(shù)量則進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包數(shù)量縮減控制處理、否則繼續(xù)保留存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包、對(duì)存儲(chǔ)器中的監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行后續(xù)的異或網(wǎng)絡(luò)編碼處理操作。采用該種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)異或網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包開(kāi)銷(xiāo)自適應(yīng)控制的方法，達(dá)到了開(kāi)銷(xiāo)和吞吐量的平衡，在一定網(wǎng)絡(luò)吞吐量和誤幀率的條件下減少了接收?qǐng)?bào)告的開(kāi)銷(xiāo)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)編碼，減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和帶寬利用率，提高TCP傳輸性能，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102148653SQ20101010801
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者于非, 張霞 申請(qǐng)人:上海摩波彼克半導(dǎo)體有限公司