基于网络编码的分层P2P网络的拓扑感知算法研究

doi:10.3969/j.issn.1007130X.2011.

J4 ›› 2011, Vol. 33 ›› Issue (2): 1-6.doi: 10.3969/j.issn.1007130X.2011.

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基于网络编码的分层P2P网络的拓扑感知算法研究

杨军，戴彬，黄本雄，黄辰

(华中科技大学电信系,湖北武汉 430074)

收稿日期:2010-02-18 修回日期:2010-05-25 出版日期:2011-02-25 发布日期:2011-02-25
通讯作者: 杨军 E-mail:cody.yang1981@gmail.com
作者简介:杨军(1981),男,湖北武汉人，博士生，研究方向为网络编码与拓扑感知、网络编码与P2P的应用。戴彬(1979),男，湖北武汉人，博士，副教授，研究方向为网络编码与P2P、无线的应用。黄本雄(1966),男，湖北武汉人，博士，教授，研究方向为通信理论、通信信号处理、通信对抗。黄辰(1983),男，福建龙岩人，博士生，研究方向为网络编码的无线环境应用。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(60803005)；国家科技重大专项资助项目(2009ZX0300400404)

Topology Awareness of the Hierarchical PeertoPeer Networks Based on Network Coding

YANG Jun,DAI Bin,HUANG Benxiong,HUANG Chen

(Department of Electronic Information Engineering,
Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China)

Received:2010-02-18 Revised:2010-05-25 Online:2011-02-25 Published:2011-02-25

摘要/Abstract

摘要：

网络编码是一种可改进网络吞吐率和可靠性的新兴技术。然而,这些优势极大地受制于网络拓扑结构，在P2P网络中尤为如此。通过精确的拓扑感知，可以在吞吐率和可靠性方面帮助改进使用网络编码的系统性能。本文提出了一种新颖的基于网络编码回馈的拓扑感知机制（TANCF）来进行网络拓扑感知。该机制利用层次化网络中节点的回馈来探测信源到节点的可达路径信息,而根据可达路径信息与关联矩阵的密切关系，可构建关联矩阵并优化网络编码系统的参数。在理论分析中，我们推导出了该机制的解码概率方程以及正常运行的可行条件。通过仿真实验，我们进一步验证了该机制的可行性。

关键词: 拓扑感知, P2P, 网络编码

Abstract:

Network coding is a promising technology to improve the throughput and reliability of networks. However, its benefit is affected by network topology, especially in peertopeer systems. System employed network coding can improve its performance in terms of throughput and reliability by precise topology awareness. In this paper, we propose a TANCF (Topology Awareness based on Network Coding with Feedback) scheme which is based on the feedback from the intermediate nodes and the receiver nodes to detect the path in hierarchical P2P networks. It makes use of network coding with feedback to reveal the network connectivity and construct the network topology. According to the close relationship between the adjacency matrix and path matrix, it can be used to construct the network topology in order to optimize the parameters of network coding. Through a theoretical analysis, we obtain the probability equation and give the conditions under which our scheme can work. Moreover, by simulation experiments, we prove that the TANCF scheme can obtain the path matrix correctly.

Key words: topology awareness;p2p;network coding

杨军，戴彬，黄本雄，黄辰. 基于网络编码的分层P2P网络的拓扑感知算法研究[J]. J4, 2011, 33(2): 1-6.

YANG Jun,DAI Bin,HUANG Benxiong,HUANG Chen. Topology Awareness of the Hierarchical PeertoPeer Networks Based on Network Coding[J]. J4, 2011, 33(2): 1-6.

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