發(fā)布時間：2020-10-10 18:36

　　 網(wǎng)絡(luò)編碼NC(Network Coding)技術(shù)是提升無線網(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)給下一級節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)編碼可通過一次傳輸讓多目的節(jié)點(diǎn)受益,有效提高吞吐量。無線網(wǎng)絡(luò)的廣播特性和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介的特殊性,使得基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線網(wǎng)絡(luò)重傳應(yīng)用具有重要意義。無線網(wǎng)絡(luò)的有效傳輸對發(fā)送節(jié)點(diǎn)反饋信息具有一定的依賴性,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)的真實接收狀態(tài),降低無線網(wǎng)絡(luò)傳輸有效性。本文針對無線網(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研究。首先,針對單源單中繼無線多播網(wǎng)絡(luò)場景,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^測馬爾科夫決策過程理論,對不完美反饋下的重傳過程進(jìn)行建模。發(fā)送節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)觀測狀態(tài)和最大置信度更新系統(tǒng)估計狀態(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。重傳過程中源節(jié)點(diǎn)關(guān)注目的節(jié)點(diǎn)請求包需求,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于傳統(tǒng)方案,本方案可有效提高重傳效率。其次,針對不完美反饋下多源多中繼無線多播網(wǎng)絡(luò)重傳問題,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)的估計接收狀態(tài),源節(jié)點(diǎn)再根據(jù)估計接收狀態(tài)重傳在中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)同時丟失的數(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)矩陣計算最大置信度,然后更新目的節(jié)點(diǎn)估計接收狀態(tài),選擇理論上能成功傳輸更多線性無關(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)對目的節(jié)點(diǎn)的接收狀態(tài)進(jìn)行估計,可以有效的降低發(fā)送節(jié)點(diǎn)對反饋信息的依賴,提高重傳有效性。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：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。通過確定根據(jù)線性代數(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)立的線性編碼包時即可解碼出原據(jù)包經(jīng)過編碼傳輸?shù)倪^程如圖 2.5 所示。

圖 2.6 隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼示例圖同理，在目的節(jié)點(diǎn)2t 接收到2Y 和3Y 兩個編碼包，解碼出原始數(shù)據(jù)包 和 線性網(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 就可概率滿足編碼系數(shù)向量相互獨(dú)立的條件。3 機(jī)會式網(wǎng)絡(luò)編碼Katti 等人[7]等人提出機(jī)會式網(wǎng)絡(luò)編碼，不同于線性網(wǎng)絡(luò)編碼和隨機(jī)線性機(jī)會式網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼系數(shù)從有限域 GF(2)中選取，機(jī)會式網(wǎng)絡(luò)編碼通進(jìn)行編碼。無需將全部的原始數(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傳統(tǒng)無線網(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，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，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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1 姚玉坤;陳曦;任智;易建瓊;雷宏江;;基于冗余避免的高效網(wǎng)絡(luò)編碼廣播重傳方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2015年05期

2 茍亮;張更新;孫偉;謝智東;邊東明;;無線網(wǎng)絡(luò)中基于機(jī)會網(wǎng)絡(luò)編碼的加權(quán)廣播重傳[J];電子與信息學(xué)報;2014年03期

3 戴彬;曹志剛;楊軍;黃辰;王芙蓉;;基于匹配理論的無線廣播編碼重傳算法[J];軟件學(xué)報;2011年11期

4 盧冀;肖嵩;吳成柯;;基于機(jī)會式網(wǎng)絡(luò)編碼的低時延廣播傳輸算法[J];電子學(xué)報;2011年05期

5 肖瀟;楊路明;張帥;王偉平;;一種應(yīng)用隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼的無線廣播重傳方法[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2009年05期

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1 許相臺;網(wǎng)絡(luò)編碼在傳輸層的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2835434