基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線網(wǎng)絡(luò)重傳方法研究.pdf

1、隨著新一代移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展以及便攜式終端的深入普及，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛。無線網(wǎng)絡(luò)給人們生活帶來方便的同時(shí)，其自身存在的缺陷也越來越受到人們的關(guān)注，其中鏈路易受干擾、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)等因素造成丟包率較大，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差等問題日益突出。如何實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)整體性能已成為一個(gè)迫切需要解決的問題。通過重傳丟失數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸?shù)难芯抗ぷ饕呀?jīng)取得了比較顯著的研究成果，網(wǎng)絡(luò)編碼的提出為進(jìn)一步優(yōu)化重傳效率、減小網(wǎng)絡(luò)延遲指

2、明了新方向?，F(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線網(wǎng)絡(luò)重傳算法，在編碼條件判斷時(shí)都使用貪婪算法，最大化編碼在一起的丟失包數(shù)量，導(dǎo)致接收節(jié)點(diǎn)不具有完全可解性;而且大部分的重傳算法都沒有考慮數(shù)據(jù)包延遲約束條件，導(dǎo)致接收節(jié)點(diǎn)收到較多失效的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量差。本文對基于網(wǎng)絡(luò)編碼的重傳算法進(jìn)行研究。主要工作如下:
　　(1)對于重傳效率要求高的應(yīng)用場景，提出一種基于散列值計(jì)算的編碼重傳算法(Network Coding Retransmission

3、Based on Hash calculation，NCRBH)。首先將數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)矩陣的行值散列映射為對應(yīng)的二進(jìn)制序列，以便將編碼組合包的判斷簡化為二進(jìn)制運(yùn)算，然后計(jì)算序列的漢明重量，用來表征數(shù)據(jù)包的需求度。最后對貪婪算法編碼條件進(jìn)行改進(jìn)，將漢明重量的和最大且二進(jìn)制序列“與”運(yùn)算為0的數(shù)據(jù)包進(jìn)行線性編碼，實(shí)現(xiàn)編碼包在接收端的完全解碼，減少重傳次數(shù)。在Matlab仿真平臺(tái)上，以信道擦除概率、接收節(jié)點(diǎn)總數(shù)和數(shù)據(jù)包總數(shù)為實(shí)驗(yàn)變量，對NCR

4、BH算法進(jìn)行仿真，結(jié)果表明該算法明顯提高了重傳效率，實(shí)現(xiàn)了最小化重傳次數(shù)的目標(biāo)。
　　(2)對于時(shí)間關(guān)鍵的應(yīng)用場景，通過調(diào)整NCRBH算法的編碼策略，改進(jìn)成一種低延遲的編碼重傳算法NCRBH-LD(NCRBH-Low Delay)。在發(fā)送端計(jì)算反饋信息中數(shù)據(jù)包延遲約束條件的平均值，并在編碼判斷時(shí)以此為首要判斷標(biāo)準(zhǔn)，可減小數(shù)據(jù)包失效的可能性。在數(shù)據(jù)包重傳階段，首先重傳即將到達(dá)平均延遲約束條件的數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)最小化超過延遲約束數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)