[发明专利]一种适合于网络编码的随机网络拓扑生成方法

说明书

技术领域

本发明结合了不同的随机网络拓扑生成方式，针对于网络编码技术 要求，提出了一种适合于网络编码技术仿真的随机网络拓扑生成方式。 属于网络技术领域。

背景技术

网络编码是一种融合编码和路由的信息交换技术，在传统存贮转发的路 由方法基础上，通过允许对接受的多个数据包进行编码信息融合的方式，增 加单次传输的信息量，提高网络整体性能。

随着网络编码技术的发展，对于网络编码技术和性能的仿真显得越来越 重要。由于网络的多样性和复杂性，对于网络研究者来说，网络模拟需要提 供足够多的多样性的“场景”，来进行运行，得到不同网络情况下的仿真的 结果。若单纯地以一些著名的网络为基础，或在这些基础上进行稍微的改变 来进行网络仿真，这些不能动态地反映网络现在与将来的情况。而随机网络 是比较好的一种选择，它既能较好的模拟网络的性能参数，又可以模拟更多 不同的网络的结构。如果能采用随机网络作为网络编码技术的仿真网络，对 于网络编码技术的研究具有重要意义。

现有最常用随机拓扑生成方法是基于Waxman模型的，Waxman算法提出 假设网络规模节点数n，然后按照如下公式进行概率p_e是一种来决定两个节 点u，v间是否存在一条直接相连的链路。概率计算公式：

pe=(u,v)=β*exp-l(u,v)L*α]]>

其中，参数l(u，v)为之间u，v的几何距离，L为拓扑图中所有节点距离的最大 值，α，β是调节网络特性的参数，为(0，1]区间的实数；α控制网络中长边与短边的 比例，β控制网络的度数，选择适当的α，β值能使得生成的随机网络更接近现实 网络。

虽然Waxman模型和其改进型都在试图接近实际网络，但现在的网络是 个分域的结构。Waxman模型仍存在以下缺点：

1.不能很好的模仿出网络真实的分层分域结构。

2.生成的随机网络不能保证具有连通性。

3.即使生成了连通网络，也不能保证其最小割为a(至少为2)，以保 证能够进行网络编码操作。

针对这几点缺点，此方案将分域模型与Waxman模型进行了融合，并且 针对于网络编码技术的网络特点进行了修补，使得整个网络结构既具有随机 性，又可以满足进行网络编码仿真的要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是，实现一种可以进行网络编码仿真的具有分域 的随机网络拓扑。

本方案提出了一种结合了域空间模型和Waxman模型。先将要生成的网 络区域进行区域分割，分割成几个位置不同的域，在每个域内采用Waxman 方法进行随机拓扑生成，之后再进行域内修补以规避Waxman生成模型出现 的孤点。生成各个域内的网络之后，再进行域间连接，当出现不符合网络编 码的要求的时候，在进行网间修补，以保证任意两个域中的两个节点之间都 能作为信源和信宿，进行网络编码技术仿真。

这样的生成方式能够保证生成的随机网络，具有分域的结构，而且生成 的网络达到了网络编码技术的仿真的要求。

方案的具体实现方法是：在实现随机拓扑上，融合了Waxman模型和域 模型两种方案，并以局部随机修补的方式进行了拓扑的调整，生成出适合于 仿真网络编码的随机拓扑网络。

整个随机网络拓扑的生成流程是这样：

1.将整个区域划分成若干域

2.在域内采用Waxman模型生成子网

3.进行域内的修补，在域内消除孤点

4.进行域间的连接

5.域间的连接修补

附图说明