[发明专利]基于蝶形网络编码的片上网络架构及其最短路径获取方法

权利要求书

1.一种基于蝶形网络编码的片上网络架构的最短路径获取方法，其特征在于，各个节点呈蜂窝状分布，每个蜂窝为相邻三个节点的连线构成的等边三角形；

所述节点的状态包括空闲状态、发送状态、直接转发状态、编码转发状态以及辅助状态；其中，

空闲状态的节点不做任何数据包的处理；

发送状态的节点正在作为发送节点向外发送数据包；

直接转发状态的节点正在接收发送节点发送的来的数据包，并且不进行网络编码直接将该数据包进行转发；

编码转发状态的节点正在同时接收至少两个方向传来的数据包，并将所有的数据包进行蝶形网络编码后广播到周围节点；

辅助状态的节点正在接收发送节点的数据包为网络解码做准备，或在接收转发节点的数据包然后进行网络解码做准备；

其中，架构的最短路径获取方法：

将架构中任一节点设定为原节点，将该原节点的坐标设定为(0，0，0)；将原节点任一与其他节点的连线设定为第一连线，将第一连线延伸的方向设定为x轴正方向，将原节点与第一连线旋转60度得到的连线设定为第二连线，设定该第二连线的延伸方向为z轴正方向，将原节点与第一连线旋转120度得到的连线命名为第三连线，设定该第三连线的延伸方向为y轴正方向；

采用如下流程计算任意两节点之间的最短路径：

获取源节点相对于原节点的坐标(x1,y1,z1)，获取目的节点相对于原节点的坐标(x2,y2,z2)；

(1)计算第一相对编号(x',y',z')，其中，x'＝x2-x1；y'＝y2-y1；z'＝z2-z1；

(2)判断第一相对编号中p＝x'×y'是否大于0；如是，则进入步骤(3)，如否则进入步骤(5)；

(3)通过公式dz＝min{|x'|,|y'|,|z'|}计算源节点与目的节点在z轴上的距离dz，min{}为取最小值函数；如果z′＞0，则在z轴正方向移动距离dz，如果z′＜0，则在z轴负方向移动距离dz，如果z′＝0，则在z轴上移动距离为0；

(4)通过公式x”＝sgn(x')×(x'-dz)；y”＝sgn(y')×(y'-dz)；z”＝sgn(z')×(z'-dz)得出第二相对编号(x”,y”,z”)，其中sgn()为符号函数；

(5)如自步骤(2)转至本步骤，则第三相对编号(x”',y”',z”')＝(x',y',z')；

如自步骤(4)转至本步骤，则第三相对编号(x”',y”',z”')＝(x”,y”,z”)；

源节点到目的节点在x轴方向上移动的距离dx＝|x”'|；源节点到目的节点在y轴方向上移动的距离dy＝|y”'|；如果x”'＞0，则在x轴正方向移动距离dx，如果x”'＜0，则在x轴负方向移动距离dx，如果x”'＝0，则在x轴上移动距离为0；如果y”'＞0，则在y轴正方向移动距离dy，如果y”'＜0，则在y轴负方向移动距离dy，如果y”'＝0，则在y轴上移动距离为0。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该架构中，采用有线方式传输控制信号；同时，采用无线方式传输数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，编码转发状态的节点对同时接收至少两个方向传来的数据包进行蝶形网络编码时，采用将数据包信号异或的方式进行处理。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，节点在处于发送状态、直接转发状态、编码转发状态以及辅助状态时，完成当前状态的任务后恢复到空闲状态。