基于P2P网络的可靠网络编码多路径协议研究

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作者：管永刚

来源：《科技创新导报》2011年第30期

摘要:网络编码能够保证传输可靠性,同时也能够降低数据冗余度,并且能够在对等互联网络中能够发挥重要作用,本文针对传统的可靠多路径路由协议进行改进,提出可靠网络编码多路径协议(NC-RMPP),并对该协议在对等互联网络中的性能进行了详细的实验分析。

关键词:网络编码对等互联网络 NC-RMPP

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0013-02

1 引言

对等互联网络(Peer-to-peer Network,P2P)中的很多应用,如视频对话、在线文件传输等,对通信可靠性和实时性有很高要求,在P2P网络中,传输链路的稳定性无法始终保障,有时通信质量低下,网络拓扑结构变化也较频繁,网络节点本身计算能力有限,P2P网络中的数据传输可靠性保障一直是努力解决的难题[1]。

随机网络编码算法作为一种分布式网络编码方式,在编码时不需要知晓整个网络拓扑结构

就能进行编码。随机网络编码适用随机的网络结构,对于网络节点和链路时常变化的P2P网络,该算法可利用网络的适时容量来获得网络的最佳通信容量。

2 网络编码可靠传输机制

针对无环多播图G=(V,E),源节点S∈V,接收节点,令h为源节点和接收节点的最小割,用head(e)和end(e)表示一条边e的起点和终点,设g(e)为边e对应的全局编码向量,接收节点t的h 条输入边e1,…,eh对应的输符号为:

(1)

要使接收节点恢复出信源符号x1,…, xh,只要全局编码向量g(e)组成的矩阵Gt满秩。当编码符号域足够大时,可以随机选择局部编码向量,使得Gt满秩。根据文献[2],如果一个符号域的大小为216,网络中边数量至少是|E|=28,对任何接收者Gt将有0.996的概率满秩。