一种无线mesh网络编码方法

摘要

本发明公开了一种无线mesh网络编码方法，解决了现有COPE编码算法编码增益低的问题。在本方法中，对于参与异或的原始数据包，在生成的数据包的包头中加入DESN标识，用来标识原始数据包的目的节点，接收侧通过DESN标识判断自己或者邻居是否是目的节点，执行不同的策略，接收侧仅需要在进入中继节点的链路进行解码，进入目标节点的链路路由选择，通过采用这种机制提高网络编码的性能。本发明可以应用与各种通信网络中，能够减少原始数据包传输的次数，有效提高网络编码增益和网络吞吐量，具有很好的实用价值，为网络编码的研究和设计提供一条新的途径。

主权项

一种无线mesh网络编码方法，其特征在于：将链路分为与中继节点相连的链路和与目的节点相连的链路两大类，接收侧仅需要在进入中继节点的链路进行解码，进入目标节点的链路路由选择，在判断目的节点的切割等于要交互的节点总数的前提下，构建一个虚拟的组播网络，执行本编码方法：在发送侧，每个节点都有一个输出队列，用于存储要前传的数据包，当无线信道有效时，节点从输出队列中取出头原始数据包，并检查头原始数据包能否与队列中的其他原始数据包进行编码，如果没有编码机会，节点就会直接广播该原始数据包而不会等待可匹配的原始数据包到来；如果有编码机会，则将这些原始数据包与后形成编码数据包广播到各邻居节点；节点在广播编码数据包之前，要在每一个数据包插入一个可变长的数据包头，该数据包头对COPE协议的数据包头进行了改进，对于参与异或的原始数据包，包头中除使用NEXTHOPE标识该原始数据包的下一跳之外，还增加DESN标识该个原始数据包的目的节点；当一个节点的MAC指示有发送机会时，该节点从其输出队列的头部中取出数据包，能编码情况下则进行编码，然后向数据包头中增加接收报告和ACK后，进行发送；在接收侧，当一个节点接收到一个邻居节点发来的数据包时，提取该邻居节点所有的ACK，接着提取所有的接收报告并将更新存储邻居节点拥有的数据包的库，根据接收数据包头的DESN标识判断下一跳链路属于“中继节点相连的链路”还是“与目的节点相连的链路”，对进入中继节点的链路进行解码，对进入目标节点的链路进行路由选择，如果本节点不是目标节点，则判断本节点的其他邻居节点是不是该数据包的目的地节点，如果是则直接路由给邻居节点；如果本节点是目标节点，检查这个数据包是否是编码数据包，如果是编码数据包，则本节点就从数据包池中找出相应的参与编码的原始数据包来解码，解码成功后将ACK反馈上一跳节点，并将解码所得的数据包存储；然后本节点检查自己是否是解码所得数据包的最终目的地，如果是，则将数据包存储在网络栈的高层，否则将数据包放在输出队列，以进行下一次的传输，如果本节点不能解码，同样判断本节点的其他邻居节点是不是该数据包的目的地节点，如果是则直接路由给邻居节点。