專利名稱：面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
社交網(wǎng)絡(luò)與P2P業(yè)務(wù)的興起對城域和骨干網(wǎng)造成了巨大壓力，德國互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研機構(gòu)Ipoque稱，P2P業(yè)務(wù)已經(jīng)徹底統(tǒng)治了當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)，其中50_90%的總流量都來自于P2P這一類以對等通信為特點的業(yè)務(wù)。在此背景下對設(shè)備的本地交換能力提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)編碼多用于解決蝶形網(wǎng)絡(luò)下的業(yè)務(wù)傳送，而對連通度較低的樹形結(jié)構(gòu)缺乏有效編碼機制，同時接入網(wǎng)側(cè)樹形的架構(gòu)也造成了嚴(yán)重的帶寬瓶頸。因此，如何解決這一瓶頸，對帶寬進行有效疏導(dǎo)和傳送，將理論達到最大流的網(wǎng)絡(luò)編碼理論融入到樹形拓?fù)涞臉湫谓Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并與現(xiàn)有樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)主要協(xié)議兼容，從而加強本地對等流量的交換效率是一個亟待解決的重要而有意義的問題。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理如圖7所示，根節(jié)點按周期對各葉子節(jié)點進行上行時隙的輪詢。對存在對等通信的葉子節(jié)點，OLT通過進行上行時隙的調(diào)度，并通知葉子節(jié)點做好相應(yīng)的緩存動作；葉子節(jié)點在指定的時隙分別上行發(fā)送數(shù)據(jù)，根節(jié)點對兩者之間對等通信的數(shù)據(jù)包進行網(wǎng)絡(luò)編碼并廣播，最后相應(yīng)葉子節(jié)點接收編碼數(shù)據(jù)包，并利用本地先前緩存的數(shù)據(jù)包進行解碼，得到另一個葉子節(jié)點發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)包，完成對等通信的過程。與無網(wǎng)絡(luò)編碼的傳統(tǒng)樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信方式(如圖8所示)相比，網(wǎng)絡(luò)編碼方案在理論上最大能節(jié)約一半的下行帶寬，將網(wǎng)絡(luò)吞吐量提高一半。同時網(wǎng)絡(luò)編碼即相當(dāng)于一次數(shù)據(jù)的加密過程，無解碼所需數(shù)據(jù)幀的葉子節(jié)點亦無法竊聽到不屬于自己的數(shù)據(jù)，通信的安全性亦得到的一致保證。因此，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)能高效地支持樹形結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)中的對等通信業(yè)務(wù)，有效節(jié)省樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中有限的下行帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)整體的吞吐量及在容錯、糾錯中的魯棒性，簡化路由，同時還能有效緩解對核心網(wǎng)的帶寬壓力。當(dāng)前只有對樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼原理的簡單原理介紹，并無具體的詳細(xì)實現(xiàn)方式。因此本發(fā)明提出了 一種由樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中根節(jié)點主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)編碼的方法，并且提出了該方法的詳細(xì)實現(xiàn)方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，該方法采用全新的根節(jié)點實時預(yù)判斷方式網(wǎng)絡(luò)編碼，由根節(jié)點主導(dǎo)，葉子節(jié)點協(xié)同完成參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子節(jié)點和故障配對葉子節(jié)點的發(fā)現(xiàn)，配對連接的建立、維護和拆除，相應(yīng)數(shù)據(jù)幀的生成、更新和刪除，數(shù)據(jù)幀標(biāo)記和緩存，網(wǎng)絡(luò)編碼/解碼，以及緩存清空操作。為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于:
在樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，根節(jié)點主導(dǎo)參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子的發(fā)現(xiàn)，配對連接的建立及拆除，各葉子節(jié)點僅協(xié)同參與；葉子節(jié)點對可能參與網(wǎng)絡(luò)比編碼的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記與緩存，根節(jié)點對參與網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀進行相應(yīng)的緩存和編碼，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記和下發(fā)，葉子節(jié)點對接收的編碼后數(shù)據(jù)幀進行解碼和相應(yīng)的緩存清空。本發(fā)明所述方法，其特征在于包括以下步驟:步驟1:根節(jié)點發(fā)現(xiàn)參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子節(jié)點，并通過控制幀建立起參與網(wǎng)絡(luò)編碼配對葉子節(jié)點之間的連接；若根節(jié)點在配對連接的最長有效時間內(nèi)檢測不到配對葉子節(jié)點之間的對等通信數(shù)據(jù)，或者配對葉子節(jié)點出現(xiàn)故障時，則拆除配對葉子節(jié)點之間的連接；各葉子節(jié)點接收根節(jié)點下發(fā)的控制幀，協(xié)同參與配對連接的建立與拆除；步驟2:編碼配對葉子節(jié)點對可能參與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記，并進行本地緩存；根節(jié)點對配對葉子節(jié)點中先上行一方的數(shù)據(jù)幀中有標(biāo)記的進行緩存，在緩存等待時間內(nèi)將本地緩存的待編碼數(shù)據(jù)幀與相應(yīng)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)編碼，并對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記和下發(fā)；步驟3:葉子節(jié)點將下行接收的數(shù)據(jù)幀中有標(biāo)記的與本地緩存的相應(yīng)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)解碼，并清空緩存中參與了解碼的數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明所述方法的步驟1，其特征在于包括以下步驟:步驟1-1:根節(jié)點若在某輪詢周期中實時檢測到任意一對葉子節(jié)點之間存在相互對等通信的數(shù)據(jù)，則可判斷樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在這對葉子節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)編碼配對，稱這對葉子節(jié)點為配對葉子節(jié)點；步驟1-2:根節(jié)點在此輪詢周期中給這對葉子節(jié)點分配配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID，并將此配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID以及其中一個配對葉子節(jié)點的地址信息以一種告知編碼配對信息的PairSet巾貞的形式單播給另一個配對葉子節(jié)點，建立起配對葉子節(jié)點之間的編碼配對連接；步驟1-3:根節(jié)點在單播下發(fā)PairSet巾貞后立即保存PairSet巾貞,并對該PairSet幀中PairID配對關(guān)系標(biāo)識PairID的最長有效時間Tmax開始計時；若某Pair ID對應(yīng)的兩個配對葉子節(jié)點在Tmax時間段內(nèi)沒有對等通信，根節(jié)點向該Pair ID對應(yīng)的兩個配對葉子節(jié)點發(fā)送能告知葉子節(jié)點在本地刪除編碼配對信息的Pair Del巾貞,拆除該對葉子節(jié)點之間的配對連接關(guān)系，根節(jié)點在本地刪除與該Pair ID相關(guān)的配對連接信息，同時該Pair ID需要在等待足夠長時間后才能參與新配對的分配；步驟刪4:若配對葉子節(jié)點出現(xiàn)故障時，根節(jié)點向沒有故障的配對葉子節(jié)點發(fā)送能告知葉子節(jié)點在本地刪除編碼配對信息的Pair Del巾貞，同時根節(jié)點在本地刪除與該PairID相關(guān)的配對連接信息；如果所有配對葉子節(jié)點均出現(xiàn)故障，則根節(jié)點只在本地刪除與該Pair ID相關(guān)的配對連接信息；在根節(jié)點本地刪除記錄的Pair ID需要在等待足夠長時間后才能參與新配對的分配。本發(fā)明所述方法的步驟2，其特征在于包括以下步驟:步驟2-1:配對葉子節(jié)點判斷各上行幀的目的地址是否與本地保存的有效PairSet幀中包含的目的地址一致:如果不一致，則上行幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果一致，則執(zhí)行步驟2-3;
步驟22:配對葉子節(jié)點在本地緩存上行數(shù)據(jù)幀中目的地址與PairSet幀中配對連接地址信息一致的幀，并在本地的緩存幀和此類上行發(fā)送幀中均添加相同的緩存順序號以及對應(yīng)的Pair ID，在幀中添加的這些號碼視為對可能參與根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀的標(biāo)記；步驟23:根節(jié)點對配對中先上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)進行接收，并判斷數(shù)據(jù)幀是否有標(biāo)記:如果沒有標(biāo)記，則不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果有標(biāo)記，則執(zhí)行步驟2-5 ；步驟2-4:根節(jié)點對配對中先上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的有標(biāo)記數(shù)據(jù)幀按編號進行緩存，并在根節(jié)點處數(shù)據(jù)最長緩存等待時間Twait內(nèi)檢測后上行的配對葉子節(jié)點是否存在配對的數(shù)據(jù):如果不存在，則將緩存等待超時的數(shù)據(jù)幀與根節(jié)點保存的對應(yīng)配對葉子節(jié)點的PairSet幀中指定的固定字段數(shù)據(jù)Pspraial進行網(wǎng)絡(luò)編碼，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)進行幀順序編號、Pair ID標(biāo)記；如果存在，則執(zhí)行步驟2-6 ；步驟2-5:根節(jié)點對配對中后上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)中有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀與先前緩存的數(shù)據(jù)按幀進行網(wǎng)絡(luò)編碼，幀隊列長度較長一方超出部分的數(shù)據(jù)幀本地緩存并開始新的Twait計時，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀添加編碼數(shù)據(jù)幀的Pair ID以及兩個緩存順序號標(biāo)記，這些標(biāo)記可以在葉子節(jié)點處表示此類下行數(shù)據(jù)幀為網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀；根節(jié)點對配對中后上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)中沒有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；步驟2-6:根節(jié)點對下行發(fā)送隊列中的編碼和非編碼數(shù)據(jù)進行下行發(fā)送。本發(fā)明所述方法的步驟3，其特征在于包括以下步驟:步驟3-1:各配對葉子節(jié)點接收根節(jié)點下行數(shù)據(jù)幀，并判斷下行數(shù)據(jù)幀是否有標(biāo)記:如果沒有，則配對葉節(jié)點對這類數(shù)據(jù)幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果有標(biāo)記，則配對葉子節(jié)點對有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀只按緩存順序編號與本地緩存中對應(yīng)編號的數(shù)據(jù)幀或PairSet幀中固定字段數(shù)據(jù)Pstjeeial進行網(wǎng)絡(luò)編碼的解碼操作；步驟3-2:解碼完成之后，配對葉子節(jié)點清空緩存中參與解碼操作的數(shù)據(jù)幀。其中，步驟1-2所述的方法，其特征在于:在步驟1-2中，配對號Pair ID與葉子節(jié)點標(biāo)識符處于同一字段，Pair ID的取值范圍與葉子節(jié)點標(biāo)識符的取值范圍互不重疊；當(dāng)根節(jié)點/葉子節(jié)點對配對號Pair ID所在字段的校驗結(jié)果不滿足根節(jié)點/葉子節(jié)點對葉子節(jié)點標(biāo)識符的所有校驗規(guī)則后，才進一步校驗該字段是否為配對號。在步驟1-2中，在控制幀Pair Set的幀凈荷中應(yīng)填充與幀接收葉子節(jié)點相配對的葉子節(jié)點相關(guān)的配對信息:即配對葉子節(jié)點之間的配對號pair ID,以及配對葉子節(jié)點的地址信息，為保證控制幀PairSet的能完全包含一組配對葉子節(jié)點下的全部配對信息，PairSet的巾貞的巾貞長不做限定,保證一組配對葉子節(jié)點下的全部配對信息在同一 PairSet的幀中即可。步驟1-3所述的方法，其特征在于:在步驟1-3中，控制幀PairDel包含的用于解除網(wǎng)絡(luò)編碼配對關(guān)系的信息為配對號airID ;根節(jié)點發(fā)送PairDel巾貞和葉子節(jié)點接收PairDel巾貞后,兩者在本地都刪除與PairDel巾貞中Pair ID相關(guān)聯(lián)的配對信息，即本地緩存的配對葉子節(jié)點之間的配對號PairID,以及配對葉子節(jié)點下掛的地址，并清空緩存中與Group ID相關(guān)的數(shù)據(jù)幀。在步驟1-3中，Tmax具體表示某輪詢周期內(nèi)建立起來的配對葉子節(jié)點之間的連接即配對關(guān)系標(biāo)識PairID的最長有效時間，設(shè)定Tmax為典型的傳輸控制協(xié)議TCP連接生存時間。步驟2-5所述的方法，其特征在于:在步驟2-5中，Twait具體表示在根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼最長緩存等待時間，設(shè)定根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼最長緩存等待時間Twait值為兩個樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中根節(jié)點對各葉子節(jié)點的輪詢周期時間長度；在步驟2-5中，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)進行的幀順序單編號、Pair ID標(biāo)記時，幀順序單編號及Pair ID字段在編碼后數(shù)據(jù)幀中所在位置與待編碼幀中相應(yīng)字段的位置相同，且?guī)樞騿尉幪柡蚉ai rID的取值均來自于緩存超時數(shù)據(jù)幀相對應(yīng)的字段的取值。步驟2-6所述的方法，其特征在于:在步驟2-6中，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀添加Pair ID以及兩個緩存順序號標(biāo)記時，其中Pair ID字段所在字節(jié)位置與待編碼幀中Pair ID的位置相同，其取值為參與編碼的兩個數(shù)據(jù)幀共有的Pair ID ;兩個緩存順序號的取值分別來源于參與編碼的兩個數(shù)據(jù)幀中各自的緩存順序號，在已編碼幀中，與待編碼幀的緩存順序號字節(jié)相同的位置用于填充在根節(jié)點處緩存等待的待編碼幀的緩存順序號，然后再利用已編碼幀中的另一個字段位置填充另一個待編碼幀的緩存順序號。在步驟2-6中，在根節(jié)點處進行數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)絡(luò)編碼時，可能存在參與編碼的數(shù)據(jù)幀不等長的情況，對不等長數(shù)據(jù)中的較短幀，在其幀尾字符后補足0x07字節(jié)，直至參與編碼的各數(shù)據(jù)幀的長度相等。步驟3-1所述的方法，其特征在于:在步驟3-1中，在葉子節(jié)點處進行網(wǎng)絡(luò)編碼的解碼操作中，如果利用本地緩存幀進行解碼時發(fā)現(xiàn)本地緩存幀的長度小于接收的編碼幀，則在本地緩存幀幀尾字符后補足0x07字節(jié)直至與編碼幀等長，并解碼得到本地需要接收的數(shù)據(jù)幀；如果利用本地緩存幀進行解碼時發(fā)現(xiàn)本地緩存幀的長度大于接收的編碼幀，則從解碼得到的數(shù)據(jù)幀的最末尾的字節(jié)0x07開始逐字節(jié)刪除0x07字節(jié)，直至得到數(shù)據(jù)幀的幀尾字符為止，從而得到本地需要接收的數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果:針對樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼提出了具體并且詳細(xì)的實現(xiàn)方案，將理論達到最大流的網(wǎng)絡(luò)編碼理論在樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中具體完整實現(xiàn)，并且保持了樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中根節(jié)點與葉子節(jié)點之間在信令收發(fā)及數(shù)據(jù)處理上的主從關(guān)系，加強了樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中本地對等流量的交換效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將對本發(fā)明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯然地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得的更多的附圖。圖1是本發(fā)明一個實施例提供的面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法的概要流程圖；圖2是本發(fā)明一個實施例提供的面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法的詳細(xì)流程圖；圖3是本發(fā)明一個實施例提供的在無源光網(wǎng)絡(luò)中PairSet幀前導(dǎo)碼格式定義示意圖；圖4是本發(fā)明一個實施例提供的在無源光網(wǎng)絡(luò)中PairSet幀的幀凈荷定義示意圖；圖5是本發(fā)明一個實施例提供的在無源光網(wǎng)絡(luò)中PairDel幀前導(dǎo)碼格式定義示意圖；圖6是本發(fā)明一個實施例提供的在無源光網(wǎng)絡(luò)中PairDel幀的幀凈荷定義示意圖；圖7是樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼示意圖；圖8是樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)通信方式(無網(wǎng)絡(luò)編碼)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。本發(fā)明實施例是在一種常見的樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)即無源光網(wǎng)絡(luò)中，以控制平面信令流程為主，數(shù)據(jù)平面操作為輔相結(jié)合的方式，說明無源光網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼的具體詳細(xì)實現(xiàn)方式。很顯然，無源光網(wǎng)絡(luò)中的OLT對應(yīng)本方法中的根節(jié)點，ONU對應(yīng)本方法中的葉子節(jié)點。圖1是一個實施例提供的面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法的概要流程圖，執(zhí)行的步驟依次是:SlOl:根節(jié)點發(fā)現(xiàn)參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子節(jié)點，并通過控制幀建立起參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子節(jié)點之間的連接；若根節(jié)點在配對連接的最長有效時間內(nèi)檢測不到配對葉子節(jié)點之間的對等通信數(shù)據(jù)，或者配對葉子節(jié)點出現(xiàn)故障時，則拆除配對葉子節(jié)點之間的連接；各葉子節(jié)點接收根節(jié)點下發(fā)的控制幀，協(xié)同參與配對連接的建立與拆除；在該實施例的步驟SlOl中，若樹形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為常見的無源光網(wǎng)絡(luò)Ρ0Ν(如以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)EPON/萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)IOG ΕΡ0Ν，或吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)GP0N)時，根節(jié)點即為光線路終端0LT，葉子節(jié)點為光網(wǎng)絡(luò)單元0NU，控制幀則可以采用與帶寬分配相關(guān)的帶寬分配相關(guān)的控制幀(如EP0N/10G EPON中的MPCP幀)格式。S102:配對葉子節(jié)點對可能參與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記，并進行本地緩存；根節(jié)點對配對葉子節(jié)點中先上行一方的數(shù)據(jù)幀中有標(biāo)記的進行緩存，在緩存等待時間內(nèi)將本地緩存的待編碼數(shù)據(jù)幀與相應(yīng)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)編碼，并對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記和下發(fā)；S103:配對葉子節(jié)點將下行接收的數(shù)據(jù)幀中有標(biāo)記的與本地緩存的相應(yīng)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)解碼，并清空緩存中參與了解碼的數(shù)據(jù)幀。圖2是本發(fā)明一個實施例提供的面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法的詳細(xì)流程圖，對應(yīng)于圖1所示的各步驟，圖2執(zhí)行的步驟依次是:S201:根節(jié)點若在某輪詢周期中實時檢測到任意一對葉子節(jié)點η和c之間存在相互對等通信的數(shù)據(jù)，則可判斷樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在葉子節(jié)點η和c之間的網(wǎng)絡(luò)編碼配對，稱這對葉子節(jié)點η和c為配對葉子節(jié)點；S202:根節(jié)點在此輪詢周期中給這對葉子節(jié)點分配配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID，并將此配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID以及其中一個配對葉子節(jié)點n (c)的地址信息以一種告知編碼配對信息的PairSet巾貞的形式單播給另一個配對葉子節(jié)點c (η),建立起配對葉子節(jié)點η和c之間的編碼配對連接；在該實施例的步驟S202中，配對號Pair ID與葉子節(jié)點標(biāo)識符(如EPON中各ONU的邏輯鏈路標(biāo)識LLID)處于同一字段，Pair ID的取值范圍與葉子節(jié)點標(biāo)識符的取值范圍互不重疊；當(dāng)根節(jié)點/葉子節(jié)點對配對號Pair ID所在字段的校驗結(jié)果不滿足根節(jié)點/葉子節(jié)點對葉子節(jié)點標(biāo)識符的所有校驗規(guī)則后，才進一步校驗該字段是否為配對號；在該實施例的步驟S202中，在控制幀PairSet的幀凈荷中應(yīng)填充與幀接收葉子節(jié)An(C)相配對的葉子節(jié)點c(n)相關(guān)的配對信息:即配對葉子節(jié)點η和c之間的配對號PairID,以及配對葉子節(jié)點c (η)的地址信息(如EPON中各ONU的媒質(zhì)接入控制MAC地址)，為保證控制巾貞PairSet的能完全包含配對葉子節(jié)點η和c下的全部配對信息,PairSet的巾貞的幀長不做限定，保證配對葉子節(jié)點η和c下的全部配對信息在同一 PairSet的幀中即可；在該實施例的步驟S202中，若樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為Ρ0Ν，控制幀PairSet可以采用類似于PON中與帶寬分配相關(guān)的控制幀(如EP0N/10G EPON中的MPCP幀)格式，具體通過取值不同的幀標(biāo)識字段(如EP0N/10G EPON中MPCP幀的長度/類型Length/Type字段和操作碼Opcode字段)來與帶寬分配相關(guān)的控制幀進行區(qū)分；按此要求，若樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為ΕΡ0Ν，則PairSet幀前導(dǎo)碼格式一個可行的定義如圖3所示，PairSet幀的幀凈荷定義一個可行的定義如圖4所示。在圖3中，圖3_1為EPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的幀前導(dǎo)碼格式，圖3-2為本實施例中PairSet幀前導(dǎo)碼格式，圖中每個方框中的字段長度為I個字節(jié)，將EPON幀前導(dǎo)碼中LL ID字段替換為配對關(guān)系標(biāo)識號Pair ID即可作為PairSet幀前導(dǎo)碼；在圖4中，PairSet幀幀凈荷采用類似于MPCP幀的格式，此格式主要體現(xiàn)在對Length/Type字段和Opcode字段的定義上與現(xiàn)有MPCP巾貞的定義類似但不重復(fù)，本實施例定義Length/Type = 0x8808, Opcode = 0x0008 ；Opcode之后的字段用于填充配對葉子節(jié)點η和c即配對ONU η和c之間的配對號Pair ID,以及配對ONU η和c下掛的所有主機MAC地址；可以定義PairSet幀中任意字節(jié)數(shù)的字段(如自Pair ID字段起的m字節(jié))為PspMial，該m字節(jié)數(shù)據(jù)用于與配對ONU η和c在OLT處緩存等待超時數(shù)據(jù)幀進行網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)。S203:根節(jié)點在單播下發(fā)PairSet巾貞后立即保存PairSet巾貞,并對該PairSet巾貞中Pair ID配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID的最長有效時間Tmax開始計時；若某Pair ID對應(yīng)的兩個配對葉子節(jié)點η和c在Tmax時間段內(nèi)沒有對等通信，根節(jié)點向該Pair ID對應(yīng)的兩個配對葉子節(jié)點η和c發(fā)送能告知葉子節(jié)點在本地刪除編碼配對信息的PairDel巾貞,拆除該對葉子節(jié)點之間的配對連接關(guān)系，根節(jié)點在本地刪除與該Pair ID相關(guān)的配對連接信息，同時該Pair ID需要在等待足夠長時間后才能參與新配對的分配；在該實施例的步驟S203中，控制幀PairDel包含的用于解除網(wǎng)絡(luò)編碼配對關(guān)系的信息為配對號Pair ID;根節(jié)點發(fā)送Pair Del幀和葉子節(jié)點接收Pair Del幀后，兩者在本地都刪除與PairDel巾貞中Pair ID相關(guān)聯(lián)的配對信息，即本地緩存的配對葉子節(jié)點η和c之間的配對號Pair ID,以及配對葉子節(jié)點η或c下掛的地址,并清空緩存中與PairID相關(guān)的數(shù)據(jù)幀；在該實施例的步驟S203中，，若樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為Ρ0Ν，控制幀PairDel可以采用類似于PON中與帶寬分配相關(guān)的控制幀(如EP0N/10GEP0N中的MPCP幀)格式，具體通過取值不同的幀標(biāo)識字段(如EP0N/10G EPON中MPCP幀的Length/Type字段和Opeode字段)與帶寬分配相關(guān)的控制幀以及PairSet幀進行區(qū)分；按此要求，若樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為ΕΡ0Ν，則Pa irDel幀前導(dǎo)碼格式一個可行的定義如圖5所示，PairDel幀的幀凈荷定義一個可行的定義如圖6所示。在圖5中，圖5_1為EPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的幀前導(dǎo)碼格式，圖5-2為本實施例中PairDel幀前導(dǎo)碼格式，圖中每個方框中的字段長度為I個字節(jié)，將EPON幀前導(dǎo)碼中LL ID字段替換為配對關(guān)系標(biāo)識號Pair ID即可作為PairDel幀前導(dǎo)碼；在圖6中，PairDel幀目的MAC地址設(shè)置為組播MAC地址(802.3規(guī)定:以太網(wǎng)MAC地址的第48bit用于表示這個地址是組播地址還是單播地址。如果這一位是0，表示此MAC地址是單播地址,如果這位是I,表示此MAC地址是多播地址);PairDel幀作為一種特殊的組播幀，采用類似于MPCP幀的格式，此格式主要體現(xiàn)在對Length/Type字段和Opcode字段的定義上與現(xiàn)有MPCP幀以及PairSet的定義類似但不重復(fù)，具體定義為 Length/Type = 0x8808, Opcode = 0x0009 ；在該實施例的步驟S203中，Tmax具體表示某輪詢周期內(nèi)建立起來的配對葉子節(jié)點η和c之間的連接即配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID的最長有效時間，具體設(shè)定最長有效時間Tmax的值，一方面要根據(jù)實際傳輸控制協(xié)議TCP提供面向連接的服務(wù)特點進行考慮，因為TCP通信過程中存在例如確認(rèn)、流量控制、連接管理等多個通信主機之間往返交互的步驟；另一方面要慮到葉子節(jié)點本地緩存能力的限制，因為葉子節(jié)點本地保存PairSet幀也就是某配對號的時間越長，則對去往配對葉子節(jié)點η和c的數(shù)據(jù)幀都要進行緩存，進而對本地緩存的需求就越大；綜合考慮以上需要，設(shè)定Tmax為TCP連接生存時間，典型值為3秒。S204:若配對葉子節(jié)點n (c)出現(xiàn)故障時，根節(jié)點向設(shè)有故障的配對葉子節(jié)點c (η)發(fā)送能告知葉子節(jié)點在本地刪除編碼配對信息的Pai rDel幀，同時根節(jié)點在本地刪除與該PairID相關(guān)的配對連接信息；如果所有配對葉子節(jié)點η和c均出現(xiàn)故障，則根節(jié)點只在本地刪除與該PairID相關(guān)的配對連接信息；在根節(jié)點本地刪除記錄的Pair ID需要在等待足夠長時間后才能參與新配對的分配；S205:配對葉子節(jié)點η和c判斷各上行幀的目的地址是否與本地保存的PairSet幀中包含的目的地址一致:如果不一致，則上行幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果一致，則執(zhí)行步驟S206 ；S206:配對葉子節(jié)點η和c在本地緩存上行數(shù)據(jù)幀中目的地址與PairSet幀中配對連接地址信息一致的幀,并在本地的緩存幀和此類上行發(fā)送幀中均添加相同的緩存順序號以及對應(yīng)的PairlD，在幀中添加的這些號碼視為對可能參與根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀的標(biāo)記；S207:根節(jié)點對配對中先上行發(fā)送一方葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)進行接收，并判斷數(shù)據(jù)幀是否有標(biāo)記:如果沒有標(biāo)記，則不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果有標(biāo)記，則執(zhí)行步驟S208 ；S208:根節(jié)點對配對中先上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點n(C)的有標(biāo)記數(shù)據(jù)幀按編號進行緩存，并在根節(jié)點處數(shù)據(jù)最長緩存等待時間Twait內(nèi)檢測后上行的配對葉子節(jié)點C (η)是否存在配對的數(shù)據(jù):如果不存在，則將緩存等待超時的數(shù)據(jù)幀與根節(jié)點保存的對應(yīng)配對葉子節(jié)點c (η)的PairSet幀中指定的固定字段數(shù)據(jù)Pspeeial進行網(wǎng)絡(luò)編碼，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)進行幀順序編號、PairID標(biāo)記；如果存在，則執(zhí)行步驟S209 ；在該實施例的步驟S208中，Twait具體表示在根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼最長緩存等待時間，設(shè)定根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼最長緩存等待時間Twait值為樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中根節(jié)點對各葉子節(jié)點的兩個輪詢周期(如PON中的動態(tài)帶寬分配周期)時間長度；在該實施例的步驟S208中，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)進行的幀順序編號、Pa i rID標(biāo)記時，幀順序編號及PairID字段在編碼后數(shù)據(jù)幀中所在位置與待編碼幀中相應(yīng)字段的位置相同，且?guī)樞騿尉幪柡蚉air ID的取值均來自于緩存超時數(shù)據(jù)幀相對應(yīng)的字段的取值。S209:根節(jié)點對配對中后上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點c (η)的數(shù)據(jù)中有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀與先前緩存的數(shù)據(jù)按幀進行網(wǎng)絡(luò)編碼，幀隊列長度較長一方超出部分的數(shù)據(jù)幀本地緩存并開始新的Twait計時，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀添加編碼數(shù)據(jù)幀的Pair ID以及兩個緩存順序號標(biāo)記，這些標(biāo)記可以在葉子節(jié)點處表示此類下行數(shù)據(jù)幀為網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀；根節(jié)點對配對中后上行發(fā)送一方葉子節(jié)點c (η)的數(shù)據(jù)中沒有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；在該實施例的步驟S209中，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀添加Pair ID以及兩個緩存順序號標(biāo)記時，其中Pair ID字段所在字節(jié)位置與待編碼幀中Pair ID的位置相同，其取值為參與編碼的兩個數(shù)據(jù)幀共有的Pair ID ;兩個緩存順序號的取值分別來源于參與編碼的兩個數(shù)據(jù)幀中各自的緩存順序號，在已編碼幀中，與待編碼幀的緩存順序號字節(jié)相同的位置用于填充在根節(jié)點處緩存等待的待編碼幀的緩存順序號，然后再利用已編碼幀中的另一個字段位置填充另一個待編碼幀的緩存順序號。在該實施例的步驟S209中，在根節(jié)點處進行數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)絡(luò)編碼時，可能存在參與編碼的數(shù)據(jù)幀不等長的情況，對不等長數(shù)據(jù)中的較短幀，在其幀尾字符后補足0x07字節(jié)，直至參與編碼的各數(shù)據(jù)幀的長度相等。S210:根節(jié)點對下行發(fā)送隊列中的編碼和非編碼數(shù)據(jù)進行下行發(fā)送。S211:各配對葉子節(jié)點η和c接收根節(jié)點下行數(shù)據(jù)幀，并判斷下行數(shù)據(jù)幀是否有標(biāo)記:如果沒有，則配對葉子節(jié)點η和c對這類數(shù)據(jù)幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果有標(biāo)記，則配對葉子節(jié)點η和c對有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀只按緩存順序編號與本地緩存中對應(yīng)編號的數(shù)據(jù)幀或PairSet幀中固定字段數(shù)據(jù)Pspraial進行網(wǎng)絡(luò)編碼的解碼操作；在該實施例的步驟S211中，在葉子節(jié)點處進行網(wǎng)絡(luò)編碼的解碼操作中，如果利用本地緩存幀進行解碼時發(fā)現(xiàn)本地緩存幀的長度小于接收的編碼幀，則在本地緩存幀幀尾字符后補足0x07字節(jié)直至與編碼幀等長，并解碼得到本地需要接收的數(shù)據(jù)幀；如果利用本地緩存幀進行解碼時發(fā)現(xiàn)本地緩存幀的長度大于接收的編碼幀，則從解碼得到的數(shù)據(jù)幀的最末尾的字節(jié)0x07開始逐字節(jié)刪除0x07字節(jié)，直至得到數(shù)據(jù)幀的幀尾字符為止，從而得到本地需要接收的數(shù)據(jù)幀。S212:解碼完成之后，配對葉子節(jié)點η和c清空緩存中參與解碼操作的數(shù)據(jù)幀。以上所述，僅是本發(fā)明的的較佳實施例，而非對本發(fā)明的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本發(fā)明揭露的方法和技術(shù)范圍內(nèi)，可以做出許多可能的變化或替換，因此，凡是未脫離本發(fā)明方法的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改及等同變化，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于: 在樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，根節(jié)點主導(dǎo)參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子的發(fā)現(xiàn)，配對連接的建立及拆除，各葉子節(jié)點僅協(xié)同參與； 葉子節(jié)點對可能參與網(wǎng)絡(luò)比編碼的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記與緩存，根節(jié)點對參與網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀進行相應(yīng)的緩存和編碼，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記和下發(fā)，葉子節(jié)點對接收的編碼后數(shù)據(jù)幀進行解碼和相應(yīng)的緩存清空。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:根節(jié)點發(fā)現(xiàn)參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子節(jié)點，并通過控制幀建立起參與網(wǎng)絡(luò)編碼配對葉子節(jié)點之間的連接；若根節(jié)點在配對連接的最長有效時間內(nèi)檢測不到配對葉子節(jié)點之間的對等通信數(shù)據(jù)，或者配對葉子節(jié)點出現(xiàn)故障時，則拆除配對葉子節(jié)點之間的連接；各葉子節(jié)點接收根節(jié)點下發(fā)的控制幀，協(xié)同參與配對連接的建立與拆除； 步驟2:編碼配對葉子節(jié)點對可能參與網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記，并進行本地緩存；根節(jié)點對配對葉子節(jié)點中先上行一方的數(shù)據(jù)幀中有標(biāo)記的進行緩存，在緩存等待時間內(nèi)將本地緩存的待編碼數(shù)據(jù)幀與相應(yīng)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)編碼，并對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記和下發(fā)； 步驟3:葉子節(jié)點將下行接收的數(shù)據(jù)幀中有標(biāo)記的與本地緩存的相應(yīng)數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)解碼，并清空緩存中參與了解碼的數(shù)據(jù)幀。
3.如權(quán)利要求2所述的步驟1，其特征在于包括以下步驟: 步驟1-1:根節(jié)點若在某輪詢周期中實時檢測到任意一對葉子節(jié)點之間存在相互對等通信的數(shù)據(jù)，則可判 斷樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中存在這對葉子節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)編碼配對，稱這對葉子節(jié)點為配對葉子節(jié)點； 步驟1-2:根節(jié)點在此輪詢周期中給這對葉子節(jié)點分配配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID，并將此配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID以及其中一個配對葉子節(jié)點的地址信息以一種告知編碼配對信息的PairSet巾貞的形式單播給另一個配對葉子節(jié)點，建立起配對葉子節(jié)點之間的編碼配對連接； 步驟1-3:根節(jié)點在單播下發(fā)PairSet巾貞后立即保存PairSet巾貞,并對該PairSet巾貞中Pair ID配對關(guān)系標(biāo)識Pair ID的最長有效時間Tmax開始計時；若某Pair ID對應(yīng)的兩個配對葉子節(jié)點在Tmax時間段內(nèi)沒有對等通信，根節(jié)點向該Pair ID對應(yīng)的兩個配對葉子節(jié)點發(fā)送能告知葉子節(jié)點在本地刪除編碼配對信息的PairDel幀，拆除該對葉子節(jié)點之間的配對連接關(guān)系，根節(jié)點在本地刪除與該Pair ID相關(guān)的配對連接信息，同時該Pair ID需要在等待足夠長時間后才能參與新配對的分配； 步驟1-4:若配對葉子節(jié)點出現(xiàn)故障時，根節(jié)點向沒有故障的配對葉子節(jié)點發(fā)送能告知葉子節(jié)點在本地刪除編碼配對信息的PairDel幀，同時根節(jié)點在本地刪除與該Pair ID相關(guān)的配對連接信息；如果所有配對葉子節(jié)點均出現(xiàn)故障，則根節(jié)點只在本地刪除與該Pair ID相關(guān)的配對連接信息；在根節(jié)點本地刪除記錄的Pair ID需要在等待足夠長時間后才能參與新配對的分配。
4.如權(quán)利要求2所述的步驟2，其特征在于包括以下步驟: 步驟2-1:配對葉子節(jié)點判斷各上行幀的目的地址是否與本地保存的有效PairSet幀中包含的目的地址一致:如果不一致，則上行幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果一致，則執(zhí)行步驟2-3 ； 步驟2-2:配對葉子節(jié)點在本地緩存上行數(shù)據(jù)幀中目的地址與PairSet幀中配對連接地址信息一致的幀，并在本地的緩存幀和此類上行發(fā)送幀中均添加相同的緩存順序號以及對應(yīng)的Pair ID，在幀中添加的這些號碼視為對可能參與根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀的標(biāo)記； 步驟2-3:根節(jié)點對配對中先上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)進行接收，并判斷數(shù)據(jù)幀是否有標(biāo)記:如果沒有標(biāo)記，則不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果有標(biāo)記，則執(zhí)行步驟25 ； 步驟2-4:根節(jié)點對配對中先上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的有標(biāo)記數(shù)據(jù)幀按編號進行緩存，并在根節(jié)點處數(shù)據(jù)最長緩存等待時間Twait內(nèi)檢測后上行的配對葉子節(jié)點是否存在配對的數(shù)據(jù):如果不存在，則將緩存等待超時的數(shù)據(jù)幀與根節(jié)點保存的對應(yīng)配對葉子節(jié)點的PairSet幀中指定的固定字段數(shù)據(jù)Pspeeial進行網(wǎng)絡(luò)編碼，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)進行幀順序編號、Pair ID標(biāo)記；如果存在，則執(zhí)行步驟2_6 ； 步驟2-5:根節(jié)點對配對中后上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)中有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀與先前緩存的數(shù)據(jù)按幀進行網(wǎng)絡(luò)編碼，幀隊列長度較長一方超出部分的數(shù)據(jù)幀本地緩存并開始新的Twait計時，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀添加編碼數(shù)據(jù)幀的Pair ID以及兩個緩存順序號標(biāo)記，這些標(biāo)記可以在葉子節(jié)點處表示此類下行數(shù)據(jù)幀為網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀；根節(jié)點對配對中后上行發(fā)送一方配對葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)中沒有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作； 步驟2-6:根節(jié)點對下行發(fā)送隊列中的編碼和非編碼數(shù)據(jù)進行下行發(fā)送。
5.如權(quán)利要求2所述的步驟3，其特征在于包括以下步驟: 步驟3-1:各配對葉子節(jié)點接收根節(jié)點下行數(shù)據(jù)幀，并判斷下行數(shù)據(jù)幀是否有標(biāo)記:如果沒有，則配對葉子節(jié)點對這類數(shù)據(jù)幀不進行與網(wǎng)絡(luò)編碼相關(guān)的操作；如果有標(biāo)記，則配對葉子節(jié)點對有標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀只按緩存順序編號與本地緩存中對應(yīng)編號的數(shù)據(jù)幀或PairSet幀中固定字段數(shù)據(jù)Psimial進行網(wǎng)絡(luò)編碼的解碼操作； 步驟3-2:解碼完成之后，配對葉子節(jié)點清空緩存中參與解碼操作的數(shù)據(jù)幀。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于: 在步驟1-2中，配對號Pair ID與葉子節(jié)節(jié)點標(biāo)識符處于同一字段，Pair ID的取值范圍與葉子節(jié)點標(biāo)識符的取值范圍互不重疊；當(dāng)根節(jié)點/葉子節(jié)點對配對號Pair ID所在字段的校驗結(jié)果不滿足根節(jié)點/葉子節(jié)點對葉子節(jié)點標(biāo)識符的所有校驗規(guī)則后，才進一步校驗該字段是否為配對號。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于: 在步驟1-2中，在控制幀PairSet的幀凈荷中應(yīng)填充與幀接收葉子節(jié)點相配對的葉子節(jié)點相關(guān)的配對信息:即配對葉子節(jié)點之間的配對號PairlD，以及配對葉子節(jié)點的地址信息，為保證控制幀PairSet的能完全包含一組配對葉子節(jié)點下的全部配對信息，PairSet的幀的幀長不做限定，保證一組配對葉子節(jié)點下的全部配對信息在同一 PairSet的幀中即可。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于: 在步驟1-3中，控制幀PairDel包含的用于解除網(wǎng)絡(luò)編碼配對關(guān)系的信息為配對號Pair ID ;根節(jié)點發(fā)送PairDel幀和葉子節(jié)點接收PaiDel幀后，兩者在本地都刪除與PairDel巾貞中Pair ID相關(guān)聯(lián)的配對信息，即本地緩存的配對葉子節(jié)點之間的配對號PairID,以及配對葉子節(jié)點下掛的地址，并清空緩存中與Group ID相關(guān)的數(shù)據(jù)幀。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于: 在步驟1-3中，Tmax具體表示某輪詢周期內(nèi)建立起來的配對葉子點之間的連接即配對關(guān)系標(biāo)識PairID的最長有效時間，設(shè)定Tmax為典型的傳輸控制協(xié)議TCP連接生存時間。
10.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 在步驟2-5中，Tmait具體表示在根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼最長緩存等待時間，設(shè)定根節(jié)點處網(wǎng)絡(luò)編碼最長緩存等待時間Twait值為兩個樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中根節(jié)點對各葉子節(jié)點的輪詢周期時間長度。
11.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 在步驟2-5中，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)進行的幀順序單編號、Pair ID標(biāo)記時，幀順序單編號及Pair ID字段在編碼后數(shù)據(jù)幀中所在位置與待編碼幀中相應(yīng)字段的位置相同，且?guī)樞騿尉幪柡蚉air ID的取值均來自于緩存超時數(shù)據(jù)幀相對應(yīng)的字段的取值。
12.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 在步驟2-6中，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀添加Pair ID以及兩個緩存順序號標(biāo)記時，其中Pair ID字段所在字節(jié)位置與待編碼幀中Pair ID的位置相同，其取值為參與編碼的兩個數(shù)據(jù)幀共有的Pair ID ;兩個緩存順序號的取值分別來源于參與編碼的兩個數(shù)據(jù)幀中各自的緩存順序號，在已編碼幀中，與待編碼幀的緩存順序號字節(jié)相同的位置用于填充在根節(jié)點處緩存等待的待編碼幀的緩存順序號，然后再利用已編碼幀中的另一個字段位置填充另一個待編碼幀的緩存順序號。
13.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 在步驟2-6中，在根節(jié)點處進行數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)絡(luò)編碼時，可能存在參與編碼的數(shù)據(jù)幀不等長的情況，對不等長數(shù)據(jù)中的較短幀，在其幀尾字符后補足0x07字節(jié)，直至參與編碼的各數(shù)據(jù)幀的長度相等。
14.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 在步驟3-1中，在葉子節(jié)點處進行網(wǎng)絡(luò)編碼的解碼操作中，如果利用本地緩存幀進行解碼時發(fā)現(xiàn)本地緩存幀的長度小于接收的編碼幀，則在本地緩存幀幀尾字符后補足0x07字節(jié)直至與編碼幀等長，并解碼得到本地需要接收的數(shù)據(jù)幀；如果利用本地緩存幀進行解碼時發(fā)現(xiàn)本地緩存幀的長度大于接收的編碼幀，則從解碼得到的數(shù)據(jù)幀的最末尾的字節(jié).0x07開始逐字節(jié)刪除0x07字節(jié)，直至得到數(shù)據(jù)幀的幀尾字符為止，從而得到本地需要接收的數(shù)據(jù)幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了面向樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼方法，該方法中根節(jié)點主導(dǎo)參與網(wǎng)絡(luò)編碼的配對葉子的發(fā)現(xiàn)，配對連接的建立及拆除，各葉子節(jié)點僅協(xié)同參與；葉子節(jié)點對可能參與網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記與緩存，根節(jié)點對參與網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)幀進行相應(yīng)的緩存和編碼，對網(wǎng)絡(luò)編碼后的數(shù)據(jù)幀進行標(biāo)記和下發(fā)，葉子節(jié)點對接收的編碼后數(shù)據(jù)幀進行解碼和相應(yīng)的緩存清空。本發(fā)明針對樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中對等通信的網(wǎng)絡(luò)編碼提出了具體并且詳細(xì)的實現(xiàn)方案，將理論達到最大流的網(wǎng)絡(luò)編碼理論在樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中具體完整實現(xiàn)，并且保持了樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中根節(jié)點與葉子節(jié)點之間在信令收發(fā)及數(shù)據(jù)處理上的主從關(guān)系，加強了樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中本地對等流量的交換效率。
文檔編號H04L29/08GK103188048SQ20131004434
公開日2013年7月3日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者顧仁濤, 魏培, 紀(jì)越峰, 柏琳 申請人:北京郵電大學(xué)