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

1、多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在很多智能節(jié)點(diǎn)或智能終端相互之間通過(guò)無(wú)線鏈路相互通信。由于無(wú)線鏈路會(huì)受到諸如干擾、衰減、噪聲等無(wú)線通信的影響，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會(huì)隨著時(shí)間變化。利用組播方式來(lái)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，鏈路帶寬受限且傳輸錯(cuò)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(kuò)展性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)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(bào)文差錯(cuò)、所有組播接收者收到的報(bào)文數(shù)量

2、一致、順序一致、并具有一定實(shí)時(shí)性等，也即是說(shuō)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(cè)到有傳輸錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失，需要某種機(jī)制來(lái)恢復(fù)這些錯(cuò)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(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可靠組播丟失恢復(fù)中的結(jié)合應(yīng)用，進(jìn)行如下的研究：
　　(1)提出一種基于域的隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼的多跳無(wú)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(jìn)行發(fā)送，恢復(fù)節(jié)點(diǎn)采用隨機(jī)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(guò)鄰居恢復(fù)、多跳恢復(fù)或源端恢復(fù)，完成可靠組播過(guò)程。我們建立了節(jié)點(diǎn)丟失恢復(fù)過(guò)程的齊次馬爾科夫鏈數(shù)學(xué)模型，給出理論平均時(shí)延和重傳跳數(shù)。NS2仿真結(jié)果驗(yàn)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(shí)等性能。
　　(2)提出一種考慮會(huì)話間潛在網(wǎng)絡(luò)編碼機(jī)會(huì)的ISRM算法，將劃分“代”的機(jī)制和會(huì)話間的NACK抑制機(jī)制有效結(jié)合起來(lái)，每個(gè)組播組成員根據(jù)最初建立組播樹(shù)時(shí)已知自身屬于哪些會(huì)話，來(lái)確定發(fā)送NACK請(qǐng)求前是否要對(duì)丟包比特向量進(jìn)行修正，避免發(fā)送多余的NACK。由于網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)會(huì)話同時(shí)存在，恢復(fù)節(jié)點(diǎn)在幫助恢復(fù)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，有效利用會(huì)話間重疊節(jié)點(diǎn)信息，將屬于不同會(huì)話的數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，