[发明专利]一种协同的基于P2P的VoD的节点选择方法

摘要

本发明公开了一种协同的基于P2P的VoD的节点选择方法，针对当前基于P2P VoD的节点选择算法无法兼顾频谱资源的有效利用和提高QoS的问题，本方法采用两个阶段通过不同的算法对节点进行选择。在第一阶段，引入注水法对目标方程进行寻优实现对节点的初步筛选；在第二阶段，采用模糊数学理论基于多种指标对第一阶段筛选得到的节点QoS性能进行评估并进行节点选择。本发明采用两阶段的节点选择策略，有效考虑了多种因素，特别是通过第一阶段对节点的初步筛选，能够更加有效地利用了频带资源。本发明通过引入模糊评判机制，综合考虑了多种影响QoS的因素，从而能够更好地满足用户对P2P VoD系统QoS的需求。

主权项

一种协同的基于P2P的VoD的节点选择方法，其特征在于，包括两个阶段：第一阶段、针对视频利用率的因素，进入目标函数进行寻优，采用注水法的思想，并通过Lagrangian算法进行求解，具体过程如下：Step 11.定义网络中有n个节点，构成节点集Ν，同时，第i个节点所对应的权重为wi，这里，wi为选择因子，每一个节点都有其相对应的网络繁忙指数ξi，即所谓的节点频谱利用系数，它可定义如下：ξi=BiBmax,∀i∈N]]>这里，Bi代表第i个节点所能提供的上行带宽，，Bmax表示系统的最大带宽，其为固定值，显然，ξi越大，说明该节点的频谱利用率越高，视频利用率越高；Step 12.定义li为第i个节点所对应的系统视频速率，目标是要根据ξi进行视频利用率排序，进行初步的节点选择策略，可得到优化问题如下：maxξiΣi=1nξili,∀i∈N]]>s.t.Σi=1nBi=Bmax;]]>Step 13.引入注水法，采用Lagrangian算法优化以上所述的目标函数，L(λ,ξ1,ξ2,...,ξn)=maxξiΣi=1nξili-λΣi=1nBi=Bmax,∀i∈N]]>其中，λ为Lagrangian算子，结合下列约束条件进行寻优，得到初步节点选择的优化策略；第二阶段、采用模糊综合评判体系进行节点选择，其过程可描述如下：Step 21.对所有指标进行标准化处理：x^ij=xij-μjsj,i=1,2,3,4j=1,2,...,6;]]>这里，每隔固定时间进行采样，得到相应指标，xij代表第i个指标在第j次采样的样本值，μj，sj分别代表所有样值的均值和标准差；Step 22.得到因子矩阵：Step 23.对第一阶段筛选出来的节点所对应的网络繁忙指数ξi，进行归一化处理bk=ξiΣi=1mξi,k=1,2,...,m;]]>Step 24.对R进行模糊变换，U为模糊输入，V为模糊输出，该关系可描述为Tr:F(U)→F(V)；Step 25.最终得到评分函数如下，Evaluation=Σk=1mbk×R]]>这里，Evaluation为评分函数，基于该函数，可以规定如果一个节点的Evaluation的值大于一定比例节点的Evaluation的值，那么这个节点将最终被选中进行视频传输；相反，达不到该指标的节点将在本次节点选择中停止VoD的相关功能。