代碼分發(fā)協(xié)議中最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的研究

代碼分發(fā)協(xié)議中最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的研究

王宇波，施偉斌，和夢(mèng)琪，樂燕芬(上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海200093)1引言無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，WirelessSensorNetwork)是物聯(lián)網(wǎng)(IoT，InternetofThings)的重要組成部分，近年來得到了廣泛的應(yīng)用[1-3].對(duì)于大規(guī)模部署的WSN，通過分發(fā)協(xié)議更新軟件能夠顯著減少系統(tǒng)維護(hù)的工作量[4].由于大量WSN節(jié)點(diǎn)以電池供電，如何提高通信效率是代碼分發(fā)協(xié)議設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)[5，6]，不合理的冗余分組設(shè)置、環(huán)境干擾導(dǎo)致的非必要冗余數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)重傳，是影響分發(fā)協(xié)議效率的主要因素.自動(dòng)重傳請(qǐng)求[7](ARQ，AutomaticRepeatreQuest)和前向糾錯(cuò)編碼[8](FEC，F(xiàn)orwardErrorCorrection)是分發(fā)協(xié)議中實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)膬煞N常用技術(shù).TinyOS中的Deluge協(xié)議[9]是典型的使用ARQ的代碼分發(fā)協(xié)議，由于存在較高的控制消息開銷，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加或鏈路質(zhì)量下降時(shí)，分發(fā)效率較低.噴泉碼[10]屬于前向糾錯(cuò)編碼，該編碼具有無碼率的特點(diǎn)，控制消息的開銷較低，且擁有輕量化編解碼算法[11].通信雙方可以完全忽視信道刪除帶來的影響，因此基于噴泉碼的代碼分發(fā)協(xié)議通常有較高的魯棒性.FRP協(xié)議[12]和SYNAPSE協(xié)議[13]均使用噴泉碼作為編碼方案，在分塊傳輸結(jié)束后SYNAPSE協(xié)議設(shè)計(jì)了錯(cuò)誤恢復(fù)階段，利用增量冗余分組使節(jié)點(diǎn)從錯(cuò)誤中恢復(fù)過來.SYNAPSE++協(xié)議[14]對(duì)于傳輸每個(gè)分塊使用固定數(shù)量的編碼分組，即引入固定分塊冗余長(zhǎng)度，在典型分組丟失率(PLR，PacketLossRate)條件(10%)下，某分塊經(jīng)過一次傳輸后，接收節(jié)點(diǎn)可獲得80%以上的解碼成功率.但SYNAPSE++協(xié)議中固定分塊冗余長(zhǎng)度的方案在鏈路質(zhì)量較差的條件下會(huì)導(dǎo)致大量增量傳輸，從而使分發(fā)效率下降.為了減少分發(fā)數(shù)據(jù)量，一些協(xié)議采用差異分發(fā)的方法，即僅分發(fā)新舊代碼鏡像文件之間的區(qū)別部分，如Incremental協(xié)議[15]和TinyCubus協(xié)議[16].文獻(xiàn)[17]提出了一種新的差異編譯技術(shù)，通過在重編譯時(shí)將差異代碼打包為增量腳本，以獲得區(qū)別更小的差異鏡像.但通常由于舊指令存儲(chǔ)地址連續(xù)，為了避免覆蓋，插入新指令將引入大量Flash讀寫操作，從而導(dǎo)致開銷急劇增加.利用網(wǎng)絡(luò)編碼可以有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，提高分發(fā)效率[18]，中繼節(jié)點(diǎn)可以無代價(jià)地將分組轉(zhuǎn)發(fā)至下一跳節(jié)點(diǎn).但當(dāng)缺少中繼節(jié)點(diǎn)間的協(xié)調(diào)機(jī)制時(shí)，可能導(dǎo)致過量冗余數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而造成分發(fā)效率降低.王開云等人[19]對(duì)可靠廣播/多播理論中概率分布函數(shù)進(jìn)行了近似化處理，得到求解單組數(shù)據(jù)期望重傳次數(shù)的高精度近似公式，有助于廣播/多播系統(tǒng)精確控制單組數(shù)據(jù)播發(fā)次數(shù)，提高系統(tǒng)效率.祝峰等人[20]基于3種可靠多播方案，在考慮分組頭開銷的條件下，提出確定滿足最少傳輸時(shí)間的最佳有效負(fù)載長(zhǎng)度的方法.其中基于LT噴泉碼的多播方案因其可以有效抵抗分組丟失產(chǎn)生的影響而具有最優(yōu)性能.本文主要研究基于噴泉碼的代碼分發(fā)協(xié)議中最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的選取方法，理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果顯示，滿足最小通信量條件的分塊冗余長(zhǎng)度δm應(yīng)根據(jù)分組丟失率大小合理選取.在典型室內(nèi)干擾條件下，δm與分組丟失率呈正相關(guān)，當(dāng)分組丟失率上升時(shí)，增大分塊冗余長(zhǎng)度能減小分發(fā)過程的數(shù)據(jù)通信量.在此基礎(chǔ)上，將自適應(yīng)調(diào)整分塊冗余長(zhǎng)度的機(jī)制引入現(xiàn)有的代碼分發(fā)協(xié)議，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整分塊冗余長(zhǎng)度能明顯提高分發(fā)效率.2最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的研究SYNAPSE++協(xié)議是唯一源代碼公開的、完整實(shí)現(xiàn)并可以在實(shí)際WSN中運(yùn)行的基于噴泉碼的代碼分發(fā)協(xié)議.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該協(xié)議在不同信道條件下，數(shù)據(jù)通信量變化范圍較大，不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行SYNAPSE++協(xié)議時(shí)的通信量變化情況如圖1所示.由圖1可以看出隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，分發(fā)數(shù)據(jù)量的均值變化幅度比較平緩.然而對(duì)于特定規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，重復(fù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)在通信量方面差別卻可能非常顯著，例如節(jié)點(diǎn)數(shù)量為6(不包括Sink節(jié)點(diǎn))的網(wǎng)絡(luò)，最大數(shù)據(jù)通信量比最小數(shù)據(jù)通信量增加了約44%.通信量的增加是由編碼分組的增量傳輸引起的，在分發(fā)過程中，編碼分組會(huì)因存在干擾而丟失，導(dǎo)致不同程度的解碼成功率降低，從而引起相應(yīng)的增量傳輸，最終造成數(shù)據(jù)通信量大幅度波動(dòng).下面首先對(duì)解碼成功率與分組丟失率的關(guān)系進(jìn)行分析，然后給出確定最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的方法.2.1分組丟失率對(duì)解碼成功率的影響分析設(shè)某分塊劃分為K個(gè)源數(shù)據(jù)分組，對(duì)接收節(jié)點(diǎn)而言，經(jīng)過一次分發(fā)能正確解碼的概率為[14]：(1)為了得到ψ(K+δ-ξ)近似值，按照SYNAPSE++協(xié)議的編解碼算法，使用不同δ取值進(jìn)行了一系列仿真計(jì)算，求得每個(gè)ψ(K+δ-ξ)所進(jìn)行的計(jì)算次數(shù)為10000次(使用更大計(jì)算次數(shù)得到的結(jié)果與圖2中結(jié)果之間的誤差可忽略不計(jì)).為了便于將上述仿真結(jié)果與實(shí)際中SYNAPSE++協(xié)議的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，取K=32.圖2所示為部分ψ(K+δ-ξ)的計(jì)算結(jié)果.從圖2可以看出在ξ=5時(shí)，分塊冗余長(zhǎng)度δ從5增大到8，ψ(K+δ-ξ)將從31.7%提高到89.6%.而在ξ=1時(shí)，分塊冗余長(zhǎng)度δ從5減小為2，ψ(K+δ-ξ)由97.9%減少為76.7%.因此，存在少量編碼分組丟失時(shí)，使用較小的分塊冗余長(zhǎng)度δ即可獲得較大的解碼成功率；當(dāng)編碼分組丟失數(shù)量增大時(shí)，相應(yīng)增大δ能消除編碼分組丟失導(dǎo)致的解碼成功率下降.將ψ(K+δ-ξ)的計(jì)算結(jié)果帶入到公式(1)中，可以得出在任意給定分組丟失率條件下，一個(gè)分塊單次分發(fā)可被接收節(jié)點(diǎn)正確解碼的概率.圖3所示為通過公式(1)計(jì)算出的單次傳輸時(shí)接收節(jié)點(diǎn)正確解碼的概率與分組丟失率的關(guān)系，可以看出在相同分組丟失率情況下，增大δ能夠使單次傳輸接收節(jié)點(diǎn)正確解碼的概率具有較顯著地提升.分塊冗余長(zhǎng)度的大小與分發(fā)過程數(shù)據(jù)通信量密切相關(guān)，減小分塊冗余長(zhǎng)度能減少傳輸數(shù)據(jù)量，但在鏈路質(zhì)量較差時(shí)容易引起較多的增量傳輸；增大分塊冗余長(zhǎng)度能提高單次傳輸解碼成功率，但過量的冗余數(shù)據(jù)傳輸可能導(dǎo)致分發(fā)效率下降.下面通過分析給出計(jì)算數(shù)據(jù)通信量的方法.2.2數(shù)據(jù)通信量的分析及驗(yàn)證由公式(1)可得到某分塊解碼失敗概率為：(2)由于節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)資源有限，在實(shí)現(xiàn)代碼分發(fā)協(xié)議時(shí)通常會(huì)設(shè)置緩存編碼分組的數(shù)量上限J，如SYNAPSE++協(xié)議中J=50.當(dāng)對(duì)一個(gè)分塊首次解碼失敗后，在接收該分塊后續(xù)編碼分組的過程中，如果接收數(shù)量達(dá)到J，則后續(xù)收到的分組將覆蓋已接收到的分組.當(dāng)分組丟失率處于一定范圍內(nèi)(例如≤20%)，每次增量傳輸后，接收到的編碼分組總數(shù)都能達(dá)到J.假定所有接收節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立，對(duì)于某分塊，經(jīng)過g輪分發(fā)可以成功解碼的概率為：(3)其中qr(δr，p)為分發(fā)次數(shù)大于1時(shí)某分塊解碼失敗的概率，δr為分發(fā)次數(shù)大于1時(shí)對(duì)應(yīng)的分塊冗余長(zhǎng)度，δr=J-K，N為接收節(jié)點(diǎn)數(shù)量.為便于計(jì)算，同時(shí)利用噴泉碼無碼率的特點(diǎn)，取qr(δr，p)≈qs(δr，p)，則公式(3)成為：PR′(g)=(1-qs(δ，p)×qs(δr，p)(g-1))N(4)該分塊在第g輪解碼成功的概率為：P{G=g}=PR′(g)-PR′(g-1)(5)則為了保證可靠傳輸，該分塊被傳輸次數(shù)T的期望可表示為：(6)設(shè)代碼鏡像文件大小為F，分塊大小為M，分組長(zhǎng)度為L(zhǎng).在整個(gè)分發(fā)過程中，傳輸數(shù)據(jù)量C的期望值為：(7)則可定義最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度為：(8)由于ψ(K+δ-ξ)與度分布函數(shù)相關(guān)，且無法得到其確切表達(dá)式，因此由公式(7)得出最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度δm的解析式較困難，可以通過仿真計(jì)算的方法確定最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的取值.圖4(a)、圖4(b)兩圖顯示了由公式(7)得到的在不同分塊冗余長(zhǎng)度條件下分發(fā)過程傳輸數(shù)據(jù)量期望值E(C)與分組丟失率的關(guān)系，其中圖4(a)為K=32時(shí)公式(7)的計(jì)算結(jié)果，圖4(b)為K=48時(shí)公式(7)的計(jì)算結(jié)果.在計(jì)算中取PR′(g)≥0.999，近似代替可靠分發(fā)，由此計(jì)算出保證可靠分發(fā)所需的最小輪數(shù)并帶入公式(7)中得出最終結(jié)果.仿真計(jì)算參數(shù)如表1所示(表中所有參數(shù)設(shè)置可在實(shí)際應(yīng)用中調(diào)整).表1仿真計(jì)算使用的參數(shù)Table1Parametersusedinsimulationcalculation從圖4(a)、圖4(b)所示的仿真結(jié)果可知，不同分組丟失率條件下，滿足最小數(shù)據(jù)通信量的最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度δm取值不同.例如，對(duì)于K=32的情況(如圖4(a)所示)，當(dāng)分組丟失率為15%時(shí)δm=9，而當(dāng)分組丟失率為5%時(shí)δm=6.在分組丟失率為10%時(shí)，選用最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度δm=9分別比選用δ=1和δ=4減少了31.2%和21.5%的數(shù)據(jù)通信量.因此利用仿真計(jì)算方法，對(duì)于任意分組丟失率，總能找到滿足最小數(shù)據(jù)通信量的最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度δm.圖4K=32和K=48時(shí)E(C)與p的關(guān)系Fig.4RelationshipbetweenE(C)andpwhenK=32andK=48為了驗(yàn)證了上述對(duì)δm取值計(jì)算的正確性，使用真實(shí)的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行SYNAPSE++協(xié)議，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).通過改變代碼分發(fā)協(xié)議中分塊冗余長(zhǎng)度，在室內(nèi)干擾環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試，統(tǒng)計(jì)分發(fā)過程中的數(shù)據(jù)通信量.實(shí)驗(yàn)中使用無線局域網(wǎng)(WLAN，WirelessLocalAreaNetwork)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)WSN進(jìn)行干擾，設(shè)置WSN分組丟失率約為5%(±2%).圖5所示為實(shí)際環(huán)境中實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比，可以看出不同分塊冗余長(zhǎng)度δ情況下的測(cè)量值與理論值基本相符，證明了上述理論分析結(jié)果的正確性.圖5驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比Fig.5Comparisonofverificationexperimentresultsandsimulationresults2.3基于噴泉碼的分發(fā)協(xié)議的改進(jìn)現(xiàn)有的基于噴泉碼的代碼分發(fā)協(xié)議在分發(fā)過程使用ADV-REQ-DATA范式，即首先由發(fā)送節(jié)點(diǎn)廣播ADV消息，告知鄰居節(jié)點(diǎn)當(dāng)前代碼鏡像文件的分塊信息，然后接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送REQ消息請(qǐng)求分發(fā).最后發(fā)送節(jié)點(diǎn)傳輸該塊鏡像.為實(shí)現(xiàn)分塊冗余長(zhǎng)度的自適應(yīng)調(diào)整，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行如下修改.首先，在每個(gè)DATA分組(編碼分組)中加入序號(hào)，該序號(hào)在DATA分組成功發(fā)送后遞增1.接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到DATA分組中序號(hào)計(jì)算實(shí)時(shí)分組丟失率.該分組丟失率將作為接收節(jié)點(diǎn)選取δm的參數(shù).由圖4(a)、圖4(b)所示的計(jì)算結(jié)果可得到在特定分組丟失率范圍內(nèi)滿足最小通信量的δm取值.接收節(jié)點(diǎn)在求出分組丟失率后，利用查表法得到對(duì)應(yīng)的δm值，并將δm附加到REQ消息中，請(qǐng)求發(fā)送節(jié)點(diǎn)按照更新的冗余長(zhǎng)度分發(fā)后續(xù)分塊.在分發(fā)開始前，由于接收節(jié)點(diǎn)無法得知當(dāng)前環(huán)境的分組丟失率信息，因此δm的初值設(shè)為0.在分發(fā)過程中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)可能收到來自不同接收節(jié)點(diǎn)的多個(gè)包含δm的REQ消息，此時(shí)發(fā)送節(jié)點(diǎn)取所有REQ消息中δm的最大值以保證處于較差鏈路上的節(jié)點(diǎn)的分發(fā)效率.節(jié)點(diǎn)解碼失敗時(shí)，將暫存此次解碼結(jié)果，并且請(qǐng)求該分塊的增量傳輸以便接收到足夠數(shù)量的編碼分組后再次嘗試解碼.由于存儲(chǔ)空間的限制，當(dāng)接收到的編碼分組數(shù)量超過上限時(shí)，后續(xù)收到的分組會(huì)覆蓋已接收的冗余分組，導(dǎo)致分發(fā)效率降低，因此在接收節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求增量傳輸前，應(yīng)根據(jù)分組丟失率和緩存空間計(jì)算出所需的分塊冗余長(zhǎng)度δ，然后通過REQ消息向發(fā)送節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求.自適應(yīng)選取最優(yōu)分塊冗余長(zhǎng)度的算法偽代碼如算法1所示，其中δR表示接收節(jié)點(diǎn)存入REQ消息的分塊冗余長(zhǎng)度.算法1.分塊冗余長(zhǎng)度自適應(yīng)選取算法隨著社會(huì)的發(fā)展變化，內(nèi)部審計(jì)的辦事方法也從傳統(tǒng)的書面文字改成了會(huì)計(jì)電算化形式，這樣一來企業(yè)的內(nèi)部審計(jì)工作就更加方便、快捷了。當(dāng)審計(jì)信息化進(jìn)程逐漸加快之時(shí)，也正是計(jì)算機(jī)成為內(nèi)部審計(jì)工作主流之勢(shì)。一旦企業(yè)內(nèi)部的審計(jì)工作可以逐漸被計(jì)算機(jī)審計(jì)功能替代，就會(huì)更加的節(jié)省時(shí)間，提高辦事效率，也能更加方便、快捷地跟其他企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相互對(duì)比，找出優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)從而更快地提高工作質(zhì)量。更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)企業(yè)資金及各種資產(chǎn)進(jìn)行密切跟蹤、監(jiān)視，從而盡快地評(píng)估出企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)指數(shù)充分做好事前的準(zhǔn)備工作，和事后的審計(jì)工作。1.whiledisseminationisnotover：2.requestablock；3.receiveencodedpacketsoftheblockandcalculatePLR；4.ifsuccessfullydecodetheblockthen5.selectδmfornextblockaccordingtoPLR；6.δR=δm；8.calculateδRforincrementaltransmission；9.endif10.putδRintoREQmessage；11.endwhile3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析為了測(cè)試自適應(yīng)分塊冗余長(zhǎng)度調(diào)整機(jī)制的性能，將SYNAPSE++協(xié)議及其改進(jìn)版本和Deluge協(xié)議移植到以CC2430[21]為核心的平臺(tái)上，在本校光電樓內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和9樓辦公區(qū)域分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中，使用相同大小的可執(zhí)行代碼鏡像文件進(jìn)行分發(fā)，文件大小38.6KB.所有實(shí)驗(yàn)以各節(jié)點(diǎn)均正確完成代碼更新作為結(jié)束條件，并取5次實(shí)驗(yàn)的平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果.為便于敘述，將增加了分塊冗余長(zhǎng)度調(diào)整機(jī)制的分發(fā)協(xié)議簡(jiǎn)稱為FDP-VRL(Fountain-codebasedDisseminationProtocolwithVariableRedundancyLength).3.1實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的測(cè)試為了測(cè)試SYNAPSE++協(xié)議及本文提出的FDP-VRL在不同信道條件下的性能，使用WLAN數(shù)據(jù)傳輸對(duì)WSN代碼分發(fā)產(chǎn)生干擾.WLAN由兩臺(tái)PC機(jī)和一臺(tái)路由器組成，設(shè)置WLAN信道與WSN信道相互重疊，并通過改變WLAN速率來產(chǎn)生不同強(qiáng)度干擾，WLAN的通信速率通過jperf軟件控制.使用一個(gè)CC2531節(jié)點(diǎn)配合Sniffer軟件[22]偵聽WSN數(shù)據(jù)分組，并保存?zhèn)陕牻Y(jié)果用于后續(xù)分析.圖6為實(shí)驗(yàn)環(huán)境示意圖.圖6在不同分組丟失率條件下實(shí)驗(yàn)環(huán)境示意圖Fig.6ExperimentalenvironmentunderdifferentPLR在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)共進(jìn)行兩組測(cè)試，分別將1個(gè)和2個(gè)代碼接收節(jié)點(diǎn)布置在如圖6的環(huán)境中.在配置1個(gè)接收節(jié)點(diǎn)的測(cè)試中，設(shè)置WSN節(jié)點(diǎn)分組丟失率分別為1%(±1%)、3%(±1%)、5%(±1%)、10%(±1%).圖7顯示了在不同分組丟失率條件下，SYNAPSE++與FDP-VRL在分發(fā)過程中傳輸?shù)木幋a分組數(shù)量對(duì)比，可以看出通過加入分塊冗余長(zhǎng)度自適應(yīng)選取機(jī)制，傳輸?shù)木幋a分組數(shù)量在1%的分組丟失率條件下減少了約12.1%.值得注意的是，在環(huán)境干擾變得更強(qiáng)時(shí)，F(xiàn)DP-VRL性能表現(xiàn)更優(yōu)，在分組丟失率為10%時(shí)傳輸數(shù)據(jù)分組數(shù)量比SYNAPSE++協(xié)議減少了14.8%.在第2組實(shí)驗(yàn)中，將兩個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)分別放置在兩臺(tái)PC機(jī)附近，使兩個(gè)節(jié)點(diǎn)受到WLAN干擾盡可能相互獨(dú)立(如圖6所示)，分別設(shè)置3%(±2%)、10%(±2%)、20%(±2%)共3種不同的分組丟失率.測(cè)試結(jié)果如圖8所示.當(dāng)分組丟失率較大時(shí)，SYNAPSE++協(xié)議完成單個(gè)分塊分發(fā)可能需要較多輪傳輸，而FDP-VRL能在首輪傳輸盡可能請(qǐng)求到足夠的編碼包，即使首輪傳輸后未能正確完成解碼，亦可在后續(xù)傳輸中按照自身接收情況選取合適的分塊冗余長(zhǎng)度進(jìn)行增量傳輸.FDP-VRL在20%的分組丟失率時(shí)傳輸數(shù)據(jù)分組數(shù)量相比SYNAPSE++協(xié)議減少了21.7%.3.2在實(shí)際環(huán)境中的性能圖9為9樓辦公區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)部署示意圖，分別設(shè)置6個(gè)和10個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行兩組分發(fā)實(shí)驗(yàn)，在相同條件下分別對(duì)Deluge、SYNAPSE++和FDP-VRL進(jìn)行測(cè)試.辦公區(qū)域的每個(gè)辦公室中都設(shè)有WLAN路由器，與3.1節(jié)中所述專門設(shè)置的WLAN干擾相比，實(shí)際環(huán)境中WLAN數(shù)據(jù)傳輸多具有突發(fā)性.實(shí)驗(yàn)中調(diào)整各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置，使它們受干擾的情況盡可能相互獨(dú)立.圖10為實(shí)際環(huán)境中數(shù)據(jù)通信量的測(cè)試結(jié)果.由于Deluge協(xié)議中數(shù)據(jù)分組負(fù)載長(zhǎng)度與基于噴泉碼的代碼分發(fā)協(xié)議不同，因此將分發(fā)過程傳輸數(shù)據(jù)分組的字節(jié)數(shù)量作為評(píng)價(jià)參數(shù).當(dāng)使用10個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)DP-VRL相對(duì)于SYNAPSE++減少了13.4%的數(shù)據(jù)通信量，相對(duì)于Deluge協(xié)議減少了36.6%的數(shù)據(jù)通信量.圖11所示為整個(gè)分發(fā)過程的總通信量，其中包括控制消息開銷.在使用10個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)DP-VRL與SYNAPSE++和Deluge協(xié)議相比，分別減少了約15.3%和60.9%的通信量.隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，F(xiàn)DP-VRL的總通信量增加了8.1%，而SYNAPSE++和Del