基于網(wǎng)絡(luò)編碼的多跳無線網(wǎng)絡(luò)可靠組播機制研究.pdf

1、多跳無線網(wǎng)絡(luò)存在很多智能節(jié)點或智能終端相互之間通過無線鏈路相互通信。由于無線鏈路會受到諸如干擾、衰減、噪聲等無線通信的影響，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會隨著時間變化。利用組播方式來支持組播通信的應(yīng)用，可以大大提高資源利用率。特別在資源受限的多跳無線網(wǎng)絡(luò)中，鏈路帶寬受限且傳輸錯誤率較高，在這種情況下,組播網(wǎng)絡(luò)利用率高、能節(jié)省發(fā)送者的資源和可擴展性較強的優(yōu)點尤為凸顯。大多數(shù)的組播應(yīng)用屬于數(shù)據(jù)組播應(yīng)用，要求恢復(fù)組播報文差錯、所有組播接收者收到的報文數(shù)量

2、一致、順序一致、并具有一定實時性等，也即是說這些數(shù)據(jù)組播應(yīng)用都需要可靠組播服務(wù)。如有接受者檢測到有傳輸錯誤或數(shù)據(jù)丟失，需要某種機制來恢復(fù)這些錯誤或丟失。
　　本論文主要考慮數(shù)據(jù)重傳丟失恢復(fù)和隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在多跳無線網(wǎng)絡(luò)可靠組播丟失恢復(fù)中的結(jié)合應(yīng)用，進行如下的研究：
　　(1)提出一種基于域的隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼的多跳無線網(wǎng)絡(luò)中高效可靠組播（Network Coding Reliable Multicast，NCRM）算法，

3、克服了XOR編碼方式的局限性，將原始數(shù)據(jù)包劃分成不同“代”進行發(fā)送，恢復(fù)節(jié)點采用隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼方式發(fā)送編碼包，發(fā)生丟包的組播組成員發(fā)送攜帶丟包比特向量的 NACK（Negative ACKnowledgement），經(jīng)過鄰居恢復(fù)、多跳恢復(fù)或源端恢復(fù)，完成可靠組播過程。我們建立了節(jié)點丟失恢復(fù)過程的齊次馬爾科夫鏈數(shù)學(xué)模型，給出理論平均時延和重傳跳數(shù)。NS2仿真結(jié)果驗證了理論分析模型的準(zhǔn)確性。數(shù)值結(jié)果表明，與PGM和Necrm可靠組播協(xié)議相

4、比，NCRM算法顯著改善了網(wǎng)絡(luò)吞吐量和丟失恢復(fù)延時等性能。
　　(2)提出一種考慮會話間潛在網(wǎng)絡(luò)編碼機會的ISRM算法，將劃分“代”的機制和會話間的NACK抑制機制有效結(jié)合起來，每個組播組成員根據(jù)最初建立組播樹時已知自身屬于哪些會話，來確定發(fā)送NACK請求前是否要對丟包比特向量進行修正，避免發(fā)送多余的NACK。由于網(wǎng)絡(luò)中有多個會話同時存在，恢復(fù)節(jié)點在幫助恢復(fù)數(shù)據(jù)的過程中，有效利用會話間重疊節(jié)點信息，將屬于不同會話的數(shù)據(jù)包進行編碼，