網(wǎng)絡(luò)編碼NC(Network Coding)技術(shù)是提升無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的有效途徑之一。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)允許網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)包按一定規(guī)則進(jìn)行編碼再轉(zhuǎn)發(fā)給下一級(jí)節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)編碼可通過(guò)一次傳輸讓多目的節(jié)點(diǎn)受益,有效提高吞吐量。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的廣播特性和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介的特殊性,使得基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重傳應(yīng)用具有重要意義。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效傳輸對(duì)發(fā)送節(jié)點(diǎn)反饋信息具有一定的依賴(lài)性,反饋信息丟失將導(dǎo)致發(fā)送節(jié)點(diǎn)不能了解接收節(jié)點(diǎn)的真實(shí)接收狀態(tài),降低無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸有效性。本文針對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不完美反饋下基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸方案展開(kāi)研究。首先,針對(duì)單源單中繼無(wú)線(xiàn)多播網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景,提出不完美反饋下基于網(wǎng)絡(luò)編碼的重傳方案NCIF(Retransmission Scheme based on Network Coding with Imperfect Feedback)�；诓糠挚捎^測(cè)馬爾科夫決策過(guò)程理論,對(duì)不完美反饋下的重傳過(guò)程進(jìn)行建模。發(fā)送節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)觀測(cè)狀態(tài)和最大置信度更新系統(tǒng)估計(jì)狀態(tài),根據(jù)數(shù)據(jù)包發(fā)送順序,優(yōu)先選擇最早丟失且能夠恢復(fù)最多丟包的編碼包重傳。目的節(jié)點(diǎn)緩存不可解編碼包以提升編解碼機(jī)會(huì)。重傳過(guò)程中源節(jié)點(diǎn)關(guān)注目的節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求包需求,相同情況優(yōu)先選擇傳輸可靠性較高的中繼節(jié)點(diǎn),提升傳輸有效性。仿真結(jié)果表明,在不完美反饋下相對(duì)于傳統(tǒng)方案,本方案可有效提高重傳效率。其次,針對(duì)不完美反饋下多源多中繼無(wú)線(xiàn)多播網(wǎng)絡(luò)重傳問(wèn)題,在相關(guān)研究基礎(chǔ)上,提出不完美反饋下基于網(wǎng)絡(luò)編碼的重傳方案。在源節(jié)點(diǎn)重傳階段,首先根據(jù)源節(jié)點(diǎn)反饋狀態(tài)矩陣計(jì)算最大置信度,然后更新中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的估計(jì)接收狀態(tài),源節(jié)點(diǎn)再根據(jù)估計(jì)接收狀態(tài)重傳在中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)同時(shí)丟失的數(shù)據(jù)包;中繼調(diào)度恢復(fù)階段,首先根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)反饋狀態(tài)矩陣計(jì)算最大置信度,然后更新目的節(jié)點(diǎn)估計(jì)接收狀態(tài),選擇理論上能成功傳輸更多線(xiàn)性無(wú)關(guān)編碼包的中繼節(jié)點(diǎn)重傳編碼包。仿真結(jié)果表明,采用置信狀態(tài)對(duì)目的節(jié)點(diǎn)的接收狀態(tài)進(jìn)行估計(jì),可以有效的降低發(fā)送節(jié)點(diǎn)對(duì)反饋信息的依賴(lài),提高重傳有效性。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN92
【部分圖文】：

電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 網(wǎng)絡(luò)編碼技* * * *1 2[ , ,..., ]TjP P P P表示接收到的線(xiàn)性編碼包向量， C 表示 j k維全列向量1 2 1[ , ,..., , ]Tk kP P P P P 表示原始數(shù)據(jù)包的向量表示。通過(guò)確定根據(jù)線(xiàn)性代數(shù)中的概念，可以使新生成的編碼包與網(wǎng)絡(luò)中的其它編碼立，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)接收到足夠的相互獨(dú)立的線(xiàn)性編碼包時(shí)即可解碼出原據(jù)包經(jīng)過(guò)編碼傳輸?shù)倪^(guò)程如圖 2.5 所示。

圖 2.6 隨機(jī)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼示例圖同理，在目的節(jié)點(diǎn)2t 接收到2Y 和3Y 兩個(gè)編碼包，解碼出原始數(shù)據(jù)包 和 線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼中，有限域的大小是編解碼性能的重要參數(shù)，有限域越大編系數(shù)向量之間線(xiàn)性獨(dú)立的概率越大，文獻(xiàn)[55]指出當(dāng)有限域qF 為82 就可概率滿(mǎn)足編碼系數(shù)向量相互獨(dú)立的條件。3 機(jī)會(huì)式網(wǎng)絡(luò)編碼Katti 等人[7]等人提出機(jī)會(huì)式網(wǎng)絡(luò)編碼，不同于線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼和隨機(jī)線(xiàn)性機(jī)會(huì)式網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼系數(shù)從有限域 GF(2)中選取，機(jī)會(huì)式網(wǎng)絡(luò)編碼通進(jìn)行編碼。無(wú)需將全部的原始數(shù)據(jù)包編碼，而是根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)原始數(shù)據(jù)況，將滿(mǎn)足編碼要求的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼并將編碼包重傳。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)接后，根據(jù)已有原始數(shù)據(jù)包和接收到的編碼包進(jìn)行解碼操作從而獲得丟失

.3 不完美反饋下基于網(wǎng)絡(luò)編碼的全丟失重傳方案?jìng)鹘y(tǒng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)未接收到目的節(jié)點(diǎn)的反饋信息時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為據(jù)包丟失，發(fā)送節(jié)點(diǎn)直接重傳該數(shù)據(jù)包。在數(shù)據(jù)包恢復(fù)階段，當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)目的節(jié)點(diǎn)的反饋信息時(shí)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)直接重發(fā)編碼包。不完美反饋下基于網(wǎng)絡(luò)編碼的全丟失重傳方案(All Lost Retransmission Sce on Network Coding with Imperfect Feedback, ALIF)將傳統(tǒng)的處理方式與網(wǎng)術(shù)相結(jié)合，如果發(fā)送節(jié)點(diǎn)未接收到目的節(jié)點(diǎn)的反饋，則將接收狀態(tài)置為丟如圖 3.3 所示，系統(tǒng)觀測(cè)狀態(tài)矩陣中目的節(jié)點(diǎn)1D 和2D 分別丟失數(shù)據(jù)包1P 和 3.3(a)所示，由于反饋信息的丟失，發(fā)送節(jié)點(diǎn)視為數(shù)據(jù)包丟失，更新數(shù)據(jù)態(tài)矩陣，如圖 3.3(b)所示。然后發(fā)送節(jié)點(diǎn)根據(jù) CBPS 包選擇算法生成編碼對(duì)應(yīng)編碼包，直到所有目的節(jié)點(diǎn)接收到所有的數(shù)據(jù)包。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2835434