一种低丢包率无线网络中基于网络编码的广播重传方法.pdf

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一种低丢包率无线网络中基于网络编码的广播重传方法肖潇，杨路明，王伟平Wireless1引言小型微型计算机系统2009年6月第6期摘要：重传是无线网络广播传输中实现错误处理的重要技术．瞢通重传方法通常逐一发送丢失包来进行错误处理，这种处理在丢包分散的低丢包率无线网络上重传次敷相当大．本文将网络编码减少无线传输信息量的特性应用在低丢包率无线网络广插重传中，提出一种基于网络编码的广播重传方法(BRANC)．该方法按照丢失分布概率特点生成新的重传序列f采用基于多节点的网络编码方法进行丢失包组合实现重传．为达到更佳重传目的．进一步分析了编码组合包重传再丢失时的处理．数学分析表明，该方法能保证接收节点的编码可解性．同时重传次数可达到局部最优性l模拟测试结果表明：与普通重传方法相比，BRANC有效地减少了信息包的平均传输次数．提高了传输效率．关键词：无线网络广播；网络编码；重传；组合策略中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000．1220(2009)06—1089—05BroadcastingRetransmissionApproachinLowerPacketsLossRateNetworksBasedCodingLu-ming．WANGWei-pingcoding广播操作在无线网络中扮演着非常重要的角色。它不仅是按需路由协议进行路由发现的基础，其自身也可以作为传输单播或多播信息的有效手段[1]．与传统的有线网络相比．无线网络拥有较高的比特出错率．因此。无线广播的错误处理非常重要．目前。重传常被用来实现无线网络广播错误处理，普通重传方法思想基于：发送方通过反馈得到接收方的出错情况，重传出错的数据报文来恢复出错的报文[2]．实际应用中，在低丢包率无线网络广播中．丢失数据包通常分散分布在多个接收节点上．例如．在理想状态下接收节点个数为lo、丢包率为0．1的无线Mesh网络广播中，每个信息包会在单个节点丢失．且每次的丢失节点分散分布．此时．普通重传方法需要多次广播信息包来进行错误处理，需要数量很大的重传次数，且对无线信道的占用率很高．因此．如何有效利用现有网络资源，减少重传次数、提高重传效率成为研究的热点之一[3·41．2000年，R．Ahlswede等人基于网络信息流的概念提出了网络编码的思想【引．网络编码改变了传统网络中中间节点仅充当转发节点的特点，中间节点能够对需要转发的信息进行相关的编码．在接收节点处可以完成相关的解码功能．从而还原信息本身．之后．出现了网络编码被应用于各个方面的研究。用于提高网络吞吐量、能量利用效率、安全性[‘JJ]．无线信道的广播特性．使得网络编码在减少无线传输次JournalComputerNo．6(中南大学信息科学与工程学院．湖南长沙410083)[e-mail]tionAbstract：Retransmissionwirelesstransmission．Tradi-tionalretransmissionnetworks．ThisnetworkstributionOfpackets．Thisnetworkprobabilityoptimaladjustcombinationdynamicallynumberretransmissions．Mathematictheperformanceretransmission．Simulationapproacheffectivelyandadvancesefficiency．broadcasting；networkcoding；retransmission；combination收稿日期；2008．01．09基金项目：国家自然科学基金资助项目(60873265)资助l中南大学重点创新基金(ZB018)资助．作者简介：肖潇．男．1981年生．博士研究生．研究方向为网络编码和网络优化f杨路明．男，1947年生．教授．博士生导师．研究方向为计算机网络I王伟平·女，1969年生，教授．博士．研究方向为网络编码和匿名通信．ChineseSystemsV01．302009E-maillonXiao，YANG(SrhodScienceEngmeering·CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)isimportanttechniquecorrectionbroadcastingalwayssendinglostpacketsap--proachneedsgreatdealtransmissionslowerlossbecausedecentralizationdis-novelapproach(BRANC)inworksbasedcoding．F