專利名稱：：一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近年來提出的網(wǎng)絡(luò)編碼(networkcoding)是信息傳輸理論研究上的重大突破，其核心思想是在多播傳輸中允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行處理和操作(如有限域中的運(yùn)算等)，從而使多播傳輸達(dá)到其理論容量。網(wǎng)絡(luò)編碼具有節(jié)約傳輸帶寬，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量等優(yōu)點(diǎn)，因此具有重要的理i侖^H直和廣泛的應(yīng)用前景。R.Alshwede等以著名的"蝴蝶網(wǎng)絡(luò)，，為例，首次闡述了網(wǎng)絡(luò)編碼的工作原理以及其對于提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量的作用。如圖1(a)所示的網(wǎng)絡(luò)拓樸，各鏈路容量為1個(gè)單位(若鏈路容量不為1，則可用平行鏈路代替)，S是信源節(jié)點(diǎn)，Y和Z是信宿節(jié)點(diǎn)。根據(jù)"最大流最小截"定理，該多播的最大理論傳輸容量為2個(gè)單位，即理論上信宿丫和Z能夠同時(shí)收到信源S發(fā)出的2個(gè)單位的信息。圖1(b)表示路由多播，容易看出，該多播不能實(shí)現(xiàn)傳輸容量為2的多播。圖1(c)表示使用網(wǎng)絡(luò)編碼的路由多播，鏈路WX傳送編碼信息b1+b2(符號"+"表示異或)，則信宿Y接收b1和b1+b2,然后通過譯碼操作b1+(b1+b2)便能得到b2,因此Y則能接收到b1和b2,同理信宿Z也能接收到b1和b2?？梢姡\(yùn)用網(wǎng)絡(luò)編碼，可以實(shí)現(xiàn)多播最大流，提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量。如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行線性操作，則稱為線性網(wǎng)絡(luò)編碼(LinearNetworkCoding),否則稱為非線性網(wǎng)絡(luò)編碼。在足夠大的有限域Fq中，運(yùn)5用線性網(wǎng)絡(luò)編碼，總能使多播傳輸達(dá)到其理論容量。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)編碼的研究與應(yīng)用主要限于線性網(wǎng)絡(luò)編碼。圖1(c)中，節(jié)點(diǎn)W對輸入的信息b1和b2進(jìn)行的異或操作，就是一種簡單的線性網(wǎng)絡(luò)編碼。將線性網(wǎng)絡(luò)編碼推廣到一般情況，設(shè)多播網(wǎng)絡(luò)用有向圖G-(V,E)表示，V表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集合，E表示傳輸鏈路(邊)的集合。圖G為容量網(wǎng)絡(luò)，即各個(gè)鏈路容量為1個(gè)單位(如果鏈路容量不為1個(gè)單位，則可在兩節(jié)點(diǎn)之間建立多條容量為1個(gè)單位的平行鏈路)，信源節(jié)點(diǎn)用s表示，信宿節(jié)點(diǎn)的集合為T，任一信宿表示為',6「若多播的最大理論傳輸容量為h，則信源s發(fā)出信息可用符號向量表示6=，每個(gè)信宿節(jié)點(diǎn)接收到的符號向量為"=[A，^"-，A]。由于運(yùn)用了線性網(wǎng)絡(luò)編碼，因此鏈路傳輸?shù)男畔ⅰ⒐?jié)點(diǎn)接收的信息和節(jié)點(diǎn)輸出的信息均為信源輸出向量b中各元素的線性組合，所以有A=c,A+。A+'ClA'''e[i，W，寫成矩陣形式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>因此，當(dāng)信宿節(jié)點(diǎn)收到"-[A，A，…，A]后，解析出相應(yīng)的系數(shù)矩陣c，如果矩陣C滿秩，則就一定能通過逆運(yùn)算^=c—卞譯出信源發(fā)送的符號向量b。系數(shù)矩陣C中的元素Cjj是在有限域Fq中選取的。若采用分布式的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼[3，4，5。有限域大小為q-2化時(shí)(即系數(shù)Cij選取的范圍為),各信宿節(jié)點(diǎn)能以超過99.7%的概率成功譯碼。網(wǎng)絡(luò)編碼提出的初衷是為使多播傳輸達(dá)到理論上的最大傳輸容量，從而能取得較路由多播更好的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。隨著研究的深入，網(wǎng)絡(luò)編碼其它方面的優(yōu)點(diǎn)也體現(xiàn)出來，如均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、提升帶寬利用率等。如果將網(wǎng)絡(luò)編碼與其它應(yīng)用相結(jié)合，則能提升該應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)性能。雖然網(wǎng)絡(luò)編碼可以改善網(wǎng)絡(luò)性能，正在給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶來革命性的變化，但是在網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)需要額外的信息緩存操作和編碼運(yùn)算，因此與傳統(tǒng)的路由多播相比，網(wǎng)絡(luò)編碼具有較高的代價(jià)，這阻礙了它在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)，對促進(jìn)其大規(guī)模應(yīng)用有重要的實(shí)際意義，其目標(biāo)是在保證達(dá)到多播理論容量的前提下，降低編碼操作所需的計(jì)算開銷。與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)一實(shí)現(xiàn)降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方案為隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼隨才幾網(wǎng)纟各編石馬(randomnetworkcoding)是線性網(wǎng)纟各編石馬的分布式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對不同輸入鏈路的信息進(jìn)行線性組合，但是線性組合的系數(shù)在有限域中隨機(jī)選取。例如，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在有限域內(nèi)隨機(jī)選取線性組合系數(shù)，對節(jié)點(diǎn)輸入信息進(jìn)行線性組合，然后接收到編碼信息的信宿節(jié)點(diǎn)通過求解矩陣方程譯出原始信息。在有限域內(nèi)，信宿節(jié)點(diǎn)能夠以超過99.7%的概率成功譯碼。隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼是網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式實(shí)現(xiàn)，無需事先獲知整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓樸信息，尤其適用于拓樸結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化或者大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。對于存在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和鏈路失效的網(wǎng)絡(luò)，可以提高多播傳輸?shù)聂敯粜裕虼司哂兄匾睦碚搩r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)一存在如下的缺點(diǎn)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼只是降低了單個(gè)節(jié)點(diǎn)參與編碼運(yùn)算的復(fù)雜性，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)的規(guī)模增大時(shí)，仍然存在編碼代價(jià)高的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法、裝置及系統(tǒng)，有效降低了網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)，解決了現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)高的問題。本發(fā)明實(shí)施例是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明實(shí)施例提供一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法，包括通過分布式方式建立信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇；獲取各路徑簇的路徑簇帶寬，根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置，包括獲取單元，用于獲取信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的路徑簇帶寬；確定單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取的路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；判斷單元，用于判斷信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的路徑簇帶寬是否大于所述確定單元確定的多播最大流量帶寬，若大于多播最大流量帶寬則通知剪枝單元；剪枝單元，用于根據(jù)所述判斷單元的通知，對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的系統(tǒng)，包括信源節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)、信宿節(jié)點(diǎn)、和降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置，各節(jié)點(diǎn)以分布式方式建立傳輸路徑簇；所述降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置，用于獲取各路徑簇的路徑簇帶寬，根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑蔟進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)；所述信源節(jié)點(diǎn)，用于通過確定的傳輸拓樸中的路徑向所述信宿節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)；所述中間節(jié)點(diǎn)，用于以分布式方式建立信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑簇，并在不同路徑簇的重疊路徑的入口節(jié)點(diǎn)處對不同路徑簇端口輸入的同等大小流量數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼。由上述本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過對建立的傳輸路由執(zhí)行剪枝操作，使得包含編碼節(jié)點(diǎn)較少，從而降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)單信元二信宿蝴蝶網(wǎng)絡(luò)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例定義的關(guān)鍵鏈路示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例中降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)方法的操作流程圖4為本發(fā)明圖3實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)間建立連接流程圖5a為本發(fā)明實(shí)施例降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)方法應(yīng)用場景示意圖5b為本發(fā)明圖5a實(shí)施例中剪枝后場景示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例中降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明實(shí)施例中降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面對本發(fā)明實(shí)施例中使用到的定理及定義進(jìn)行說明介紹。定理1:對于單位容量網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路帶寬均為單位容量，如果鏈路容量不為1個(gè)單位，則可由多條容量為1個(gè)單位的平行鏈路代替)，若兩節(jié)點(diǎn)之間的最大流量帶寬為N個(gè)單位，則可在這兩節(jié)點(diǎn)之間建立N條無重合鏈路路徑EDP(Edge-disjointPaths,邊不相交路徑)；其中，無重合鏈鴻J洛徑，9指相互之間沒有公共鏈路的路徑。根據(jù)該定理，若信源節(jié)點(diǎn)s與信宿節(jié)點(diǎn)z'et之間的最大流量帶寬為^個(gè)單位，則可在s與^eT間建立A'條"無重合鏈路"路徑構(gòu)成的路徑簇，記該路徑簇為"')。定義1:關(guān)鍵鏈路，路徑簇^")與/(。)中重合的鏈路稱為關(guān)鍵鏈路(KeyLinks),其中，^er。如圖2所示，信宿節(jié)點(diǎn)^對應(yīng)的路徑簇/")包括三條路徑(其中包含鏈路eO，信宿節(jié)點(diǎn)^對應(yīng)的路徑簇/(")包括三條路徑(其中包含鏈路、eO,路徑簇/("和路徑簇/("存在重合鏈路、因此e!是關(guān)鍵鏈路。同理，^是路徑簇/(")、路徑簇/(o和路徑簇/(o的重合鏈路，所以^也為關(guān)鍵鏈路。根據(jù)該定義1，關(guān)鍵鏈路為不同路徑簇中重合的公共鏈路，因此由該關(guān)鍵鏈路傳輸編碼信息，使各信宿節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)最大流量帶寬。圖2中虛線表示中間可以存在若干個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。定義2:帶寬路徑帶寬一條路徑上所有鏈路帶寬的最小值作為該路徑的路徑帶寬；路徑簇帶寬一個(gè)路徑簇中各條路徑的所有路徑帶寬之和為該路徑簇的路徑簇帶寬；多播最大流量帶寬信源節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的所有路徑簇的路徑簇帶寬中的最小值為多播最大流量帶寬。定義3:關(guān)鍵因子，用來標(biāo)識(shí)鏈路的重合度，若鏈路e是n個(gè)路徑簇的重合鏈路，所重合n條路徑的最小路徑帶寬為k,則鏈路e的關(guān)鍵因子為k、，(單位容量網(wǎng)絡(luò)中|<=1),記鏈路e的關(guān)鍵因子為"e)，即所述關(guān)鍵因子指關(guān)鍵鏈路對應(yīng)于多個(gè)路徑簇的重疊流量帶寬大小(單位容量網(wǎng)絡(luò)中，即為該關(guān)^:鏈路歸屬的路徑簇組數(shù))。圖2為單位容量網(wǎng)絡(luò)，其中鏈路e'是路徑簇/")和/("的重合鏈路，則A的關(guān)鍵因子為2，即"^)=2。同理可知，A(e2)=3。關(guān)鍵因子是針對重合鏈路而言的，對于非重合鏈路，不存在關(guān)鍵因子。因?yàn)殛P(guān)鍵鏈路是信源節(jié)點(diǎn)至不同信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的重合鏈路，所以鏈路的關(guān)鍵因子越大，通過該鏈5^的路徑簇?cái)?shù)就越多，該鏈路對網(wǎng)絡(luò)編碼提升傳輸效率的貢獻(xiàn)就越高?？梢?，關(guān)鍵鏈路數(shù)越少，而且其關(guān)鍵因子越大，則網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸方案就越優(yōu)，網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)就越小。定義4:路徑的關(guān)鍵因子，用來標(biāo)識(shí)路徑的重合度，路徑的關(guān)鍵因子是指該路徑上包含的鏈路的關(guān)鍵因子中的最小值。記路徑p的關(guān)鍵因子為A(P);在一個(gè)信源節(jié)點(diǎn)至信宿節(jié)點(diǎn)的路徑上，可能有多個(gè)鏈路均存在關(guān)鍵因子，各鏈路關(guān)鍵因子中的最小值就是該路徑的關(guān)鍵因子。.本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于關(guān)鍵鏈路的分布式的降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法。首先確定網(wǎng)絡(luò)編碼多播的傳輸路由，然后在該路由中關(guān)鍵鏈路的端節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼，可使得在實(shí)現(xiàn)組播的理論容量的前提下，能夠減少參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，從而降低網(wǎng)絡(luò)編碼的總代價(jià)。本發(fā)明實(shí)施例所述的網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)PC、路由器、交換機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等具有i/o和計(jì)算功能的設(shè)備；本發(fā)明實(shí)施例所述降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法是通過構(gòu)建合適的傳輸路由來實(shí)現(xiàn)的，所述合適的傳輸路由包含較少的網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)。所述降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法執(zhí)行過程如圖3所示，主要包括以下幾個(gè)步驟步驟30，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過分布式方法建立信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇；該步驟30包括步驟300，信宿節(jié)點(diǎn),'eT獲取鄰近節(jié)點(diǎn)信息，逐個(gè)與可達(dá)的且未在信宿節(jié)點(diǎn)^eT與信源節(jié)點(diǎn)s已經(jīng)建立的路徑上的鄰近節(jié)點(diǎn)建立連ii接；步驟301,與所述信宿節(jié)點(diǎn)~￡71建立連接的鄰近節(jié)點(diǎn)使用與信宿節(jié)點(diǎn)同樣的方法與自己的鄰近節(jié)點(diǎn)建立連接；步驟302，后續(xù)節(jié)點(diǎn)使用步驟301中同樣的方法與自己的鄰近節(jié)點(diǎn)建立連接，直到與信源節(jié)點(diǎn)s建立連接。其中，以節(jié)點(diǎn)(e^為信宿節(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)s為信源節(jié)點(diǎn)，任一節(jié)點(diǎn)逐個(gè)與可達(dá)的且未在信宿節(jié)點(diǎn)Z'eT與信源節(jié)點(diǎn)S已經(jīng)建立的路徑上的鄰近節(jié)點(diǎn)建立連接的方法如圖4所示，包括如下子步驟步驟400:該任一節(jié)點(diǎn)向其鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息獲取請求，根據(jù)各鄰近節(jié)點(diǎn)的反饋獲取鄰近節(jié)點(diǎn)信息，包括鄰近節(jié)點(diǎn)數(shù)目、各鄰近節(jié)點(diǎn)歸屬的路徑簇信息、鄰近節(jié)點(diǎn)地址等；步驟401:該任一節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收的鄰近節(jié)點(diǎn)的反饋信息以及保存的信息表，判斷是否與各鄰近節(jié)點(diǎn)建立連接，其中信息表中保存有該任一節(jié)點(diǎn)與各鄰近節(jié)點(diǎn)連接狀況記錄，以及各鄰近節(jié)點(diǎn)是否可達(dá)的信息；若鄰近節(jié)點(diǎn)不在所述信源節(jié)點(diǎn)s至信宿節(jié)點(diǎn)^'eT已經(jīng)建立的路徑上，且沒有標(biāo)記為不可達(dá)，則執(zhí)行步驟402建立與該臨近節(jié)點(diǎn)的連接，否則執(zhí)行步驟403不建立與該臨近節(jié)點(diǎn)的連接；步驟402:若鄰近節(jié)點(diǎn)不在所述信源節(jié)點(diǎn)s至信宿節(jié)點(diǎn)^eT已經(jīng)建立的路徑上，且沒有標(biāo)記為不可達(dá)，則該任一節(jié)點(diǎn)根據(jù)一定規(guī)則(可使用最短路徑的方法實(shí)現(xiàn)，例如Ford-Fulkerson、Floyd、或Dijkstra等或響應(yīng)時(shí)間最短方法等)選擇一個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請求，連接建立成功后，該任一節(jié)點(diǎn)記錄已經(jīng)建立的路徑，之后執(zhí)行步驟404;步驟403:若鄰近節(jié)點(diǎn)在所述信源節(jié)點(diǎn)s至信宿節(jié)點(diǎn)^eT已經(jīng)建立的路徑上，或該鄰近節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為不可達(dá)，則放棄與該鄰近節(jié)點(diǎn)的連接，之后執(zhí)行步驟404;步驟404:判斷是否完成路徑建立；12步驟405:若所有的鄰近節(jié)點(diǎn)均在信源節(jié)點(diǎn)s至信宿節(jié)點(diǎn)t"的路徑簇上，或均標(biāo)記為不可達(dá)，則結(jié)束建立該信宿節(jié)點(diǎn)的路徑的操作；否則，繼續(xù)步驟401。其中，步驟400至步驟405中的任一節(jié)點(diǎn)，可以是信宿節(jié)點(diǎn)^^T或者是信宿節(jié)點(diǎn)teT與信源節(jié)點(diǎn)s路徑上的中間節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行步驟400至步驟405，直到與信源節(jié)點(diǎn)s建立連接，這樣便可以建立信宿節(jié)點(diǎn)纟'￡71至信源節(jié)點(diǎn)s的至少一條傳輸路徑；在步驟405之后，對于中間節(jié)點(diǎn)，如果中間節(jié)點(diǎn)與其相鄰節(jié)點(diǎn)之間不能建立符合要求的鏈路，則該中間節(jié)點(diǎn)向與其已經(jīng)建立連接的節(jié)點(diǎn)反饋信息，通知取消已經(jīng)建立的連接。信宿節(jié)點(diǎn)z'eT至信源節(jié)點(diǎn)s的所有路徑構(gòu)成一個(gè)路徑簇,")，路徑簇,")中所有路徑帶寬之和(對單位帶寬的路徑即等價(jià)為該路徑簇中包含的路徑數(shù))，即為該路徑簇的路徑簇帶寬A,，記為^—按照上述的方式4喿作，每個(gè)信宿節(jié)點(diǎn)都可以與對應(yīng)的信源節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)路徑簇。在建立路徑簇后，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)保存本節(jié)點(diǎn)所歸屬路徑簇的信息。步驟31,確定該信源節(jié)點(diǎn)s的多播最大流量帶寬；首先，確定信源節(jié)點(diǎn)S到各信宿節(jié)點(diǎn)f'er的路徑簇的路徑簇帶寬，可以通過查找信源節(jié)點(diǎn)s所有的鄰近節(jié)點(diǎn)，獲取各個(gè)路徑簇的路徑簇帶寬信息&=l,")i;然后，比較各個(gè)信宿節(jié)點(diǎn)路徑蔟的路徑蔟帶寬，以^f各徑蔟帶寬的最小值作為多播最大流量帶寬卜即"minl/(f,)"e:r;當(dāng)然也可以采用小于路徑簇帶寬最小值的任意值作為多播最大流量帶寬，當(dāng)采用路徑簇帶寬最小值作為多播最大流量帶寬時(shí)，能夠減小多播最大流量帶寬與各路徑簇帶寬的差值，從而減少之后需要剪枝的路徑數(shù)，進(jìn)而減少剪枝的操作，提高效率。步驟32，對路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的路徑簇執(zhí)行剪枝操作；所述路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的路徑簇即為所包含路徑總流量帶寬大于確定的多播最大流量帶寬的路徑簇。該剪枝操作可以包括如下步驟步驟320:獲取需要剪枝的路徑簇(即流量帶寬超過多播最大流的路徑簇)中各路徑的關(guān)鍵因子；可以由信源節(jié)點(diǎn)向其鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送獲取路徑的關(guān)鍵因子的操作請求，所述鄰近節(jié)點(diǎn)依次向下游鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送獲取關(guān)鍵因子信息的請求，直到信宿節(jié)點(diǎn)；信源節(jié)點(diǎn)可以直接接收各節(jié)點(diǎn)反饋的關(guān)鍵因子信息，確定所接收的關(guān)鍵因子中的最小值為該路徑的關(guān)鍵因子，或各節(jié)點(diǎn)依次獲取下游節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子與本節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵因子比較，取最小值再遞歸上傳回信源節(jié)點(diǎn)。在其他實(shí)施例中，可以信源節(jié)點(diǎn)s不直接從鄰近節(jié)點(diǎn)獲取關(guān)鍵因子，而是從鄰近節(jié)點(diǎn)獲取重合度信息是EDP表中的相關(guān)內(nèi)容，可以包括，鄰近節(jié)點(diǎn)的EDP表中的路徑簇標(biāo)識(shí)、路徑序號、下一跳節(jié)點(diǎn)地址，或者路徑簇標(biāo)識(shí)、路徑序號、上一跳節(jié)點(diǎn)地址。直接獲取鄰近節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子可以減少節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)男畔⒘浚瑴p輕負(fù)荷，降低出錯(cuò)率。步驟321:依據(jù)預(yù)設(shè)條件以及關(guān)鍵因子確定需要?jiǎng)h除的路徑；所述預(yù)設(shè)條件可以為從關(guān)鍵因子由小到大的順序選取待剪枝路徑，以流量帶寬作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，需要?jiǎng)h除的路徑的流量帶寬之和等于或大于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的部分。沒有關(guān)鍵因子的路徑不參與剪枝。步驟322:向路徑簇中上述確定的需要?jiǎng)h除的路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息，并調(diào)整相應(yīng)路徑簇中的關(guān)鍵因子；信源節(jié)點(diǎn)向確定的需要?jiǎng)h除的路徑上的鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息；所述鄰近節(jié)點(diǎn)刪除該路徑對應(yīng)的記錄，并更新關(guān)鍵因子，并依次下發(fā)該消息給下游鄰近節(jié)點(diǎn)直到信宿節(jié)點(diǎn)。在信源節(jié)點(diǎn)及信宿節(jié)點(diǎn)上也要?jiǎng)h除相應(yīng)記錄。若降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置不在信源節(jié)點(diǎn)上，例如在中間節(jié)點(diǎn)或信宿節(jié)點(diǎn)，則可以由降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置與信源節(jié)點(diǎn)交互，控制信源節(jié)點(diǎn)執(zhí)行上述操作，以獲取關(guān)鍵因子以及發(fā)送刪除路徑消息等操作。例如，設(shè)信宿節(jié)點(diǎn)^T對應(yīng)的路徑簇,")的路徑簇帶寬i/(/,)^^,e:r，即超過多播最大流，則需要對該路徑簇w')進(jìn)行剪枝，記該路徑簇中包含的路徑為Pii，Pi2…Pimi,其中mi表示路徑簇,("中包含mi條路徑；則剪枝過程包括首先，獲取路徑簇,")中路徑Ai的關(guān)鍵因子；信源節(jié)點(diǎn)s向其鄰近節(jié)點(diǎn)s"^發(fā)送獲取Ai中各鏈路的關(guān)鍵因子的操作請求，^。r反饋給信源節(jié)點(diǎn)該節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子信息，同時(shí)&。r發(fā)送獲取關(guān)鍵因子信息給下游鄰近節(jié)點(diǎn)，下游鄰近節(jié)點(diǎn)返回關(guān)鍵因子至&、然后再返回至s,按照同樣的方式，直到獲取路徑P'i上所有鏈路的關(guān)鍵因子，取最小值，則為Ai路徑的關(guān)鍵因子A(/^);該獲取關(guān)鍵因子的過程可借助節(jié)點(diǎn)上保存的信息表實(shí)現(xiàn)；其次，按照上述步驟獲取路徑簇A"上其它路徑的關(guān)鍵因子，記路徑簇中所有路徑的關(guān)鍵因子為△(Pi1),△(pi2)...△(Pimi);再次，按照關(guān)鍵因子由小到大的順序，從A(Pm)，A(Pi2)…A(Pimi)中選取待剪枝路徑(不包括沒有關(guān)鍵因子的路徑)，以流量帶寬作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定需要?jiǎng)h除的路徑，需要?jiǎng)h除的路徑的流量帶寬之和等于或大于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的部分；當(dāng)然也可以隨機(jī)選取待剪枝路徑，只要滿足選取的待剪枝路徑的帶寬之和大于或等于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的部分即可，當(dāng)由小到大順序選擇時(shí)，可以使剩余的路徑的關(guān)鍵因子較大，這樣可以將編碼操作集中，減少編碼次數(shù)和編碼的冗余操作；對于單位容量網(wǎng)絡(luò)，由關(guān)鍵因子由小到大，依次刪除對應(yīng)路徑，直至路徑簇帶寬與多播最大流量帶寬的差值滿足預(yù)定門限，若存在若干條關(guān)鍵因子相同的路徑，則對于所述關(guān)鍵因子相同的路徑可以采用隨機(jī)選擇的方式刪除，其中所述預(yù)定門限為預(yù)先設(shè)定的允許路徑簇帶寬與多播最大流量帶寬的最大差值；對于非單位容量網(wǎng)絡(luò)，首先選取關(guān)鍵因子最小的路徑進(jìn)行刪除(若存在若干條關(guān)鍵因子相同的路徑，則對于所述關(guān)鍵因子相同的路徑可以采用隨機(jī)選擇的方式刪除)，上述選擇了需要?jiǎng)h除的路徑后，信源節(jié)點(diǎn)S向該路徑上的鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息，鄰近節(jié)點(diǎn)刪除該選擇的路徑對應(yīng)的記錄項(xiàng)，并調(diào)整相應(yīng)路徑簇中的關(guān)鍵因子，并將該刪除信息發(fā)送給下游的鄰近節(jié)點(diǎn)，直到下游的鄰近節(jié)點(diǎn)為信宿節(jié)點(diǎn)^'eT;然后將該路徑簇帶寬減去該刪除的路徑帶寬，再比較當(dāng)前路徑簇帶寬與多播最大流量帶寬之間的差值是否滿足預(yù)定門限，若不滿足，則繼續(xù)選擇關(guān)鍵因子次小的路徑刪除，按照上述同樣的方法進(jìn)行剪枝，直到路徑簇流量帶寬與多播最大流的差值滿足預(yù)定門限。也可以先選取待剪枝路徑，使得選取的各待剪枝路徑帶寬之和大于或者等于實(shí)際路徑簇帶寬與所述允許路徑簇帶寬的最小差值，在選定所有待剪枝路徑后，一次性刪除所有待剪枝的路徑。重復(fù)上述步驟，直到對所有I1>e77的路徑簇完成剪枝。步驟33:信源節(jié)點(diǎn)按照剪枝后的拓樸發(fā)送多播數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過需要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)時(shí)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼操作；信源節(jié)點(diǎn)按上述剪枝后的拓樸發(fā)送多播數(shù)據(jù)，剪枝后不同路徑簇的重疊路徑處，對入口節(jié)點(diǎn)對應(yīng)不同路徑簇端口輸入的同等大小流量數(shù)據(jù)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼操作，如采用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，為實(shí)現(xiàn)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，節(jié)點(diǎn)需要對來自不同輸入鏈路的信息進(jìn)行緩存，并從緩存中取得固定大小的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼。上述本發(fā)明實(shí)施例通過對建立的傳輸路由執(zhí)行剪枝操作，使得包含所需的編碼節(jié)點(diǎn)較少，從而降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)；并且由于在構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)編碼多播路由的方法中，關(guān)鍵因子較小的路徑優(yōu)先執(zhí)行剪枝操作，從而保證了鏈路擁有較高的傳輸效率，使得關(guān)鍵鏈路數(shù)較少，因此實(shí)際需要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼的次數(shù)也就越少，因此代價(jià)也越小。另外，本發(fā)明實(shí)施例通過分布式方式建立路徑，具有較高的適應(yīng)度，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓樸的動(dòng)態(tài)變換，保證了在實(shí)現(xiàn)多播的理論容量情況下降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)。下面結(jié)合附圖5，以一個(gè)具體實(shí)施例對降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法進(jìn)行i兌明，本實(shí)施例中鏈路帶寬均為單位帶寬；本實(shí)施例的方法包括如下步驟51、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過分布式方法查找能夠?qū)崿F(xiàn)多播最大流的傳輸路徑，建立路徑簇；信宿節(jié)點(diǎn)^eT向其附近節(jié)點(diǎn)發(fā)送獲取信息相關(guān)請求，得到反饋，獲知鄰近節(jié)點(diǎn)數(shù)目，所歸屬的路徑簇信息以及鄰近節(jié)點(diǎn)地址；選擇其中尚未加入路徑簇/XO不在已經(jīng)建立的信源節(jié)點(diǎn)s與夂e:r的路徑上、且未標(biāo)記為不可達(dá)的節(jié)點(diǎn)^"向該鄰近節(jié)點(diǎn)Lr發(fā)送包含應(yīng)歸屬路徑編號的連接請求，建立與該鄰近節(jié)點(diǎn)的連接；信宿節(jié)點(diǎn)記錄已經(jīng)建立的路徑編號，該鄰近節(jié)點(diǎn)^H吏用同樣的方法與自己的鄰近節(jié)點(diǎn)建立連"t妄，直到建立與信源節(jié)點(diǎn)的連"l妄。其中，建立連接的操作可以是，在各鄰近節(jié)點(diǎn)(包括信源節(jié)點(diǎn))的EDP表中寫入相應(yīng)的表項(xiàng)；EDP表見表1，用于儲(chǔ)存建立起來的路由的信息，并記錄該表項(xiàng)對應(yīng)的下一跳地址或上一跳地址；依據(jù)該信息能夠在信源節(jié)點(diǎn)與信宿節(jié)點(diǎn)之間建立無重合鏈路路徑；對于非單位容量鏈路，還需增加記錄鏈路帶寬信息的表項(xiàng)。表1，節(jié)點(diǎn)v的EDP表<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>上表1中，7bWe[vl./D為節(jié)點(diǎn)記錄其歸屬的路徑簇表項(xiàng)編號；T^M外P/"為節(jié)點(diǎn)所在路徑簇的標(biāo)識(shí)，如果該節(jié)點(diǎn)位于路徑簇/("的路徑上，則有7^/e[v]J3//)=t,如果節(jié)點(diǎn)v同時(shí)位于路徑蔟和/(。)中，則有T"We[v]'P/D=(和7^fe[v]'P/D^;7^/咖]&^為節(jié)點(diǎn)所在的路徑簇中路徑的序號，默認(rèn)值為0;n/We[vi.股x/為路徑的下一跳節(jié)點(diǎn)的地址，當(dāng)不同路徑蔟路徑對應(yīng)的下一跳節(jié)點(diǎn)的地址相同時(shí)，節(jié)點(diǎn)v和該下一跳節(jié)點(diǎn)之間的鏈路為不同路徑簇的關(guān)鍵鏈路。依據(jù)"We[v]'P/D和7^/小],(9n^便可識(shí)別該節(jié)點(diǎn)屬于哪個(gè)路徑簇的哪個(gè)路徑，例如，表1中的節(jié)點(diǎn)v分別屬于路徑簇/(o中的路徑1和路徑簇/("中的路徑2，且由于兩條屬于不同路徑簇的路徑對應(yīng)的下一跳節(jié)點(diǎn)地址相同，故節(jié)點(diǎn)v到下一跳節(jié)點(diǎn)(Address1對應(yīng)的節(jié)點(diǎn))之間的鏈路為關(guān)鍵鏈路，若是單位容量網(wǎng)絡(luò)則其關(guān)鍵因子為2。當(dāng)然，表1中的7^/e[v]."W也可以是上一跳節(jié)點(diǎn)的地址，當(dāng)兩條屬于不同路徑簇的路徑對應(yīng)的上一跳節(jié)點(diǎn)地址相同時(shí)，節(jié)點(diǎn)v和該上一跳節(jié)點(diǎn)之間的鏈路為關(guān)鍵鏈路，并可以根據(jù)重合的次數(shù)，確定該關(guān)鍵鏈路的關(guān)鍵因子。以圖5a所示的信宿節(jié)點(diǎn)t1為例，其建立到信源節(jié)點(diǎn)s的路徑簇的方法為首先信宿節(jié)點(diǎn)t1連接其鄰近節(jié)點(diǎn)1，鄰近節(jié)點(diǎn)1又向自己的鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請求。在圖5a中，鄰近節(jié)點(diǎn)1的鄰近節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)s。所述鄰近節(jié)點(diǎn)1與節(jié)點(diǎn)s(即信源節(jié)點(diǎn))連接，這樣建立了路徑01，1，s)。信宿節(jié)點(diǎn)t1尋找其它路徑時(shí)，仍然按照同樣方式，由于節(jié)點(diǎn)1已經(jīng)存在于先前建立的信源節(jié)點(diǎn)s至信宿節(jié)點(diǎn)t1的路徑上，因此信宿節(jié)點(diǎn)t1不能再連接節(jié)點(diǎn)1，因此連接節(jié)點(diǎn)9，最終建立的第2條路徑為《t1，9，4，5，2，s》；當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)建立鏈路失敗，則逐級回退通知已經(jīng)建立連接的節(jié)點(diǎn)清除已經(jīng)在EDP表中記錄的當(dāng)前路徑信息，直至發(fā)出建立路徑請求的信宿節(jié)點(diǎn)，信宿節(jié)點(diǎn)將該路徑上的鄰近節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為不可達(dá)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)都按照上述方式反復(fù)執(zhí)行，即"信宿節(jié)點(diǎn)->鄰近節(jié)點(diǎn)->...->鄰近節(jié)點(diǎn)...->信源節(jié)點(diǎn)"，若遍歷到的鄰近節(jié)點(diǎn)為信源節(jié)點(diǎn)，則建立了一條完整的路徑。按照同樣的方式便能在信源節(jié)點(diǎn)至信宿節(jié)點(diǎn)之間建立全部的路徑，這些路徑構(gòu)成路徑簇。例如，對于信宿節(jié)點(diǎn)t1而言，全部的路徑構(gòu)成的路徑簇為/ft)={1，,1}，2,5,4,9,}。對于其它的信宿節(jié)點(diǎn)，也按照同樣的方式構(gòu)造路徑簇。對于圖5a而言，所構(gòu)成3各徑蔟為)={1,/1}，2,5,4，9，/1}}，/(,2)={{S,4,9，f2},6，8,10,f2}}和/(,3)={{S,8,10,/3},7，"}},3,}。52、確定多播最大流量帶寬根據(jù)多播最大流量帶寬的定義，對于單位容量網(wǎng)絡(luò)，則多播最大流量帶寬即為各路徑簇中所包含路徑數(shù)量最少的一個(gè)路徑簇可提供的流量帶寬，對于非單位容量網(wǎng)絡(luò)，則需將路徑簇各條路徑帶寬進(jìn)行累加。以單位容量網(wǎng)絡(luò)為例，當(dāng)按照分布式方式建立傳輸路徑后，查找信源節(jié)點(diǎn)s的EDP表，發(fā)現(xiàn)包含t1的記錄有兩項(xiàng)，因此信宿節(jié)點(diǎn)t1對應(yīng)路徑簇帶寬為2。同理t2對應(yīng)的路徑簇帶寬為2，t3對應(yīng)的路徑簇帶寬為3，則可確定多播最大流量帶寬為各信宿節(jié)點(diǎn)t1、t2、t3對應(yīng)的路徑簇帶寬中的最小值2。53、對于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的路徑簇執(zhí)行剪枝操作，對于單位容量網(wǎng)絡(luò)，即為路徑簇包含路徑的數(shù)目大于多播最大流量帶寬的路徑簇；由于信宿節(jié)點(diǎn)t3對應(yīng)的路徑簇含有3條路徑，大于多播的最大流量帶寬，則需要執(zhí)行剪枝操作。信宿節(jié)點(diǎn)t3中含有的路徑簇為戶31={&8,10，,3}，尸32={&7,/3}},尸33={&3,。}。剪枝才喿作的具體實(shí)現(xiàn)可以4要照如下方式執(zhí)行獲取路徑P31，戶32，尸33各自對應(yīng)的重合度信息，這里的重合度信息可以是關(guān)鍵因子。以尸31為例，信源節(jié)點(diǎn)S向自己的鄰近節(jié)點(diǎn)8發(fā)送獲取關(guān)鍵因子的請求。節(jié)點(diǎn)8查詢自己的EDP表，因?yàn)橛?項(xiàng)記錄，關(guān)鍵因子為2。節(jié)點(diǎn)8又向自己的鄰近節(jié)點(diǎn)10發(fā)送獲取關(guān)鍵因子的請求，依次類推，可以獲取全部的關(guān)鍵因子，路徑P32和路徑P33沒有關(guān)鍵因子，路徑&的關(guān)鍵因子為2。在其他實(shí)施例中，可以信源節(jié)點(diǎn)s不直接從鄰近節(jié)點(diǎn)獲取關(guān)鍵因子，而是從鄰近節(jié)點(diǎn)獲取EDP表中的相關(guān)內(nèi)容，然后根據(jù)獲取到的相關(guān)內(nèi)容，信源節(jié)點(diǎn)獲知鏈路的重合度，并確定路徑的重合度；其中，這里的重合度信息是EDP表中的相關(guān)內(nèi)容，可以包括，鄰近節(jié)點(diǎn)的EDP表中的路徑簇標(biāo)識(shí)、路徑序號、下一跳節(jié)點(diǎn)地址，或者路徑簇標(biāo)識(shí)、路徑序號、上一跳節(jié)點(diǎn)地址。直接獲取鄰近節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子可以減少節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)男畔⒘浚瑴p輕負(fù)荷，降低出錯(cuò)率。將信宿節(jié)點(diǎn)t3對應(yīng)的路徑簇上所有路徑對應(yīng)的關(guān)鍵因子從小到大排序(不包括沒有關(guān)鍵因子的路徑P32和路徑P33)，因?yàn)橹挥新窂?^存在關(guān)鍵因子，因此排序?yàn)?\(。=2。信源節(jié)點(diǎn)s向路徑i^中的鄰近節(jié)點(diǎn)8發(fā)送刪除消息。節(jié)點(diǎn)8又向自己的鄰近節(jié)點(diǎn)10發(fā)送該刪除消息，依次直到發(fā)送到信宿節(jié)點(diǎn)t3，^上各節(jié)點(diǎn)刪除t3記錄項(xiàng)。最終的結(jié)果如圖5b所示。重復(fù)執(zhí)行此步驟53，可以對所有需要剪枝的路徑進(jìn)行剪枝。54、執(zhí)行完上述步驟后，即確定了多播傳輸拓樸，便可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸。在不同路徑簇的重疊路徑處，即入度大于或等于2的節(jié)點(diǎn)上，執(zhí)行隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼即可。從圖5b中可以看出，節(jié)點(diǎn)4的入度為2，因此該節(jié)點(diǎn)需要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼。為解釋說明方便，本例使用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小。在實(shí)際的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，通過上述方法能夠顯著減少所需編碼節(jié)點(diǎn)的數(shù)目。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的系統(tǒng)，如圖6所示，該系統(tǒng)包括信源節(jié)點(diǎn)61、中間節(jié)點(diǎn)62、信宿節(jié)點(diǎn)63及降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置64,各節(jié)點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中可以為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)PC、路由器、交換機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、或大型計(jì)算機(jī)等具有i/o和計(jì)算功能的設(shè)備。所述降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置64,用于獲取各路徑簇的路徑簇帶寬，根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)；該裝置可以設(shè)置于任意節(jié)點(diǎn)上(包括信源節(jié)點(diǎn)61、中間節(jié)點(diǎn)62、信宿節(jié)點(diǎn)63)，還可以作為不存在于傳輸鏈路中的任何節(jié)點(diǎn)上的獨(dú)立裝置，這時(shí)可以與傳輸鏈路中的任何節(jié)點(diǎn)交互消息。為完成該功能，如圖7所示，所述降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置64設(shè)置有獲取單元70,用于獲取信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的路徑簇帶寬；確定單元71,用于根據(jù)所述獲取單元70獲取的路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；判斷單元72，用于判斷信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的路徑簇帶寬是否大于所述確定單元71確定的多播最大流量帶寬，若大于多播最大流量帶寬則通知剪枝單元73;剪枝單元73，用于根據(jù)所述判斷單元72的通知，對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)?？蛇x的，所述確定單元71包括比較單元710,用于比較所述獲取單元70獲取的路徑簇帶寬，確定信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇帶寬中的最小值為多播最大流量帶寬?？蛇x的，所述剪枝單元73包括剪枝確定單元730，用于才艮據(jù)所述判斷單元72的通知，經(jīng)由所述獲取單元70獲取路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑蔟中各路徑的重合度信息；按重合度由小到大的順序確定待剪枝路徑，其中，確定的待剪枝路徑的路徑帶寬之和等于或大于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的部分；剪枝執(zhí)行單元731，用于根據(jù)所述剪枝確定單元730確定的待剪枝路徑，向所述確定的待剪枝路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息，并調(diào)整相應(yīng)路徑的重合度化息。所述信源節(jié)點(diǎn)61即為始發(fā)多播數(shù)據(jù)流的節(jié)點(diǎn)，用于通過確定的傳輸拓樸中的路徑向所述信宿節(jié)點(diǎn)63傳輸數(shù)據(jù)；所述中間節(jié)點(diǎn)62,用于以分布式方式建立信源節(jié)點(diǎn)61到各信宿節(jié)63點(diǎn)的傳輸路徑簇，并在不同路徑簇的重疊路徑的入口節(jié)點(diǎn)處對不同路徑簇端口輸入的同等大小流量數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼；所述信宿節(jié)點(diǎn)63即為接收多播數(shù)據(jù)流的節(jié)點(diǎn)；所述各節(jié)點(diǎn)(包括信源節(jié)點(diǎn)61、中間節(jié)點(diǎn)62、信宿節(jié)點(diǎn)63)以分布式方式建立傳輸路徑簇，其中所述中間節(jié)點(diǎn)62可以包括一個(gè)或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)。本系統(tǒng)在保證多播的理論容量的前提下，能夠減少參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，從而降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)。而且該方法應(yīng)該是分布式實(shí)現(xiàn)，易于部署和應(yīng)用。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例通過對建立的傳輸路由執(zhí)行剪枝操作，使得包含所需的編碼節(jié)點(diǎn)較少，從而降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)。而且該方法在建立路徑時(shí)采用分布式方式，易于在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行部署。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法，其特征在于，包括通過分布式方式建立信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇；獲取各路徑簇的路徑簇帶寬，根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓?fù)浼皡⑴c網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬包括比較各路徑簇帶寬；確定各路徑簇帶寬中的最小值為多播最大流量帶寬。3、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝包括獲取路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇中各路徑的重合度信息；按重合度由小到大的順序確定待剪枝路徑，其中，確定的待剪枝路徑的路徑帶寬之和等于或大于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的部分；向所述確定的待剪枝路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息，并調(diào)整相應(yīng)路徑的重合度信息。4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇中各路徑的重合度信息包括向路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送獲取重合度信息的請求；信源節(jié)點(diǎn)接收路徑上各節(jié)點(diǎn)反饋的鏈路的重合度信息，確定所接收的鏈路的重合度的最小值為該路徑的關(guān)鍵因子；或者路徑上的各節(jié)點(diǎn)依次獲取下游節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子，直到信宿節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)將獲取的關(guān)鍵因子與本節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子比較，取最小值遞歸回上游節(jié)點(diǎn)。5、如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述向所述確定的待剪枝路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息，并調(diào)整相應(yīng)路徑的重合度信息包括向確定需要?jiǎng)h除的路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息；所述節(jié)點(diǎn)刪除該路徑對應(yīng)的記錄，并更新重合度信息，并依次下發(fā)該消息給下游鄰近節(jié)點(diǎn)直到信宿節(jié)點(diǎn)。6、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)包4舌確定剪枝后不同路徑簇的重疊路徑處的入口節(jié)點(diǎn)為參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)，用于對不同路徑簇端口輸入的同等大小流量數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼。7、一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置，其特征在于，包括獲取單元，用于獲取信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的路徑簇帶寬；確定單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取的路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；判斷單元，用于判斷信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇的路徑簇帶寬是否大于所述確定單元確定的多播最大流量帶寬，若大于多播最大流量帶寬則通知剪枝單元；剪枝單元，用于根據(jù)所述判斷單元的通知，對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)。8、如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述確定單元包括比較單元，用于比較所述獲取單元獲取的路徑簇帶寬，確定信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇帶寬中的最小值為多播最大流量帶寬。9、如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述剪枝單元包括剪枝確定單元，用于根據(jù)所述判斷單元的通知，經(jīng)由所述獲取單元獲取路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇中各路徑的重合度信息；按重合度由小到大的順序確定待剪枝路徑，其中，確定的待剪枝路徑的路徑帶寬之和等于或大于路徑簇帶寬超過多播最大流量帶寬的部分；剪枝執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述剪枝確定單元確定的待剪枝路徑，向所述確定的待剪枝路徑上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送刪除消息，并調(diào)整相應(yīng)路徑的重合度信息。10、一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的系統(tǒng)，其特征在于，包括信源節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)、信宿節(jié)點(diǎn)、和降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置，各節(jié)點(diǎn)以分布式方式建立傳輸路徑簇；所述降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置，用于獲取各路徑簇的路徑簇帶寬，根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓樸及參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)；所述信源節(jié)點(diǎn)，用于通過確定的傳輸拓樸中的路徑向所述信宿節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)；所述中間節(jié)點(diǎn)，用于以分布式方式建立信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑簇，并在不同路徑簇的重疊路徑的入口節(jié)點(diǎn)處對不同3各徑簇端口lt入的同等大小流量數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼。全文摘要本發(fā)明涉及通信
技術(shù)領(lǐng)域：
一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的方法，通過分布式方式建立信源節(jié)點(diǎn)到各信宿節(jié)點(diǎn)的路徑簇；獲取各路徑簇的路徑簇帶寬，根據(jù)所述路徑簇帶寬確定所述信源節(jié)點(diǎn)的多播最大流量帶寬；對路徑簇帶寬大于多播最大流量帶寬的路徑簇進(jìn)行剪枝，確定多播傳輸拓?fù)浼皡⑴c網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明還提供一種降低網(wǎng)絡(luò)編碼代價(jià)的裝置及系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例通過對建立的傳輸路由執(zhí)行剪枝操作，使得包含編碼節(jié)點(diǎn)較少，從而降低網(wǎng)絡(luò)編碼的代價(jià)。文檔編號H04L12/56GK101562556SQ20081008903公開日2009年10月21日申請日期2008年4月15日優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日發(fā)明者庚張,程文青,陶少國,黃佳慶申請人:華為技術(shù)有限公司;華中科技大學(xué)