基于跨层设计的确定无线网络编码参与分组的方法

摘要

基于跨层设计的确定无线网络编码参与分组的方法，属于使用网络编码技术且具有全局统一时钟机制的无线网络领域，它由分组收发时间跨层获取和存储、编码运算参与分组收发时间传递、解码运算参与分组确定三个步骤构成。本发明以较小的通信开销，实现对网络编码运算参与分组的准确确定，保障网络编码运算与操作的正确性和可靠性；与现有的无线网络编码运算参与分组确定方法相比，在保证方法的适用性和可扩展性的同时，减少了网络带宽资源的消耗，提高了带宽使用率。

主权项

基于跨层设计的确定无线网络编码参与分组的方法，其特征是：包括以下三个步骤：（1）分组收发时间跨层获取和存储无线网络节点依靠全局统一的时间信息，通过跨层信息共享的方式在无线节点的网络层记录网络编码过程中每个分组的收发时间值；具体步骤为：a、参与网络编码的无线节点的网络层在发送分组的时候，记录分组对应帧的最后一位刚好发完时刻的时间值，并将该值作为该分组的发送时间值；在接收分组的时候，物理层记录分组对应帧的最后一位刚好收完时刻的时间值，以该值作为该分组的接收时间值；b、无线节点的物理层和MAC层将第a步骤记录的分组收发时间值及其对应分组的信息通过跨层信息共享的方式传送给无线节点的网络层，并按分组‑时间对应的映射关系进行存储；c、无线节点的网络层设置有1个有限的缓存空间，按时间顺序保存步骤（1）a记录下的分组收发的时间值，所述缓存空间采取先进先出的数据溢出方式对存储的时间值进行更新；（2）编码运算参与分组收发时间传递进行网络编码运算的无线节点为编码节点，由编码节点查找出编码运算参与分组接收或发送的时间值，然后将它们封装进编码后形成的编码分组，并把该编码分组通过组播形式发送给进行解码运算的无线节点，以进行解码运算的无线节点为解码节点，解码节点从收到的编码分组中提取出相应的收发时间值；具体步骤如下:a、编码节点运行完编码运算，将运算结果写入编码分组的同时，根据分组‑时间对应的映射关系，查找出编码运算参与分组的接收或发送的时间值，其中，编码节点接收或发送的未编码分组也可以成为编码运算参与分组； b、编码节点将编码运算参与分组的收发时间值写入编码分组中专设的相应字段；c、编码节点将编码分组以组播的形式发送给多个解码节点，编码运算参与分组的收发时间值也随之被传递；d、解码节点接收编码分组，并从中提取出上述编码运算参与分组的收发时间值，以便在确定解码运算参与分组时使用；（3）解码运算参与分组确定进行网络解码运算的无线节点为解码节点；解码节点对从前述编码分组中提取的编码运算参与分组的收发时间值和自己存储的分组收发时间值进行比较，得到与自己相关的编码运算参与分组的收发时间，然后再根据该时间确定对应的分组，这些分组即为所求的参与解码运算的分组；具体步骤如下：a、解码节点用提取出的编码运算参与分组的收发时间值，与自己存储的分组发送或接收的时间值逐一比较，查找出对应于同一编码运算参与分组的发送或接收时间值； b、根据步骤（3）a得到的时间值，通过查询按步骤（1）b存储的分组‑时间映射关系，确定出对应的参与编码运算的分组，则这些分组即为所求的参与解码计算的分组。