网络编码的无线广播重传论文

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1、基于网络编码的无线广播重传方案的研究摘要摘要在无线网络广播的重传处理中，多个接收节点中的任意一个节点丢失信息包都要求源节点重传数据包，这就需要源节点广播发送较多的重传数。本文将随机线性网络编码技术应用在无线网络广播重传中，设计了一种基于随机线性网络编码的无线广播重传方案。在该方案中，源节点需记录多个接收节点中丢失信息包的数量最多的接收节点的丢包数量，再按照随机线性网络编码的方法编码组合该丢包数量个线性编码信息包；源节点广播重传线性编码组合包；接收节点采用运算编码线性组合的方法获得信息包数据。数学分析表明，该方法能保证所有接收节点的编码可解性，

2、同时重传次数可达到理论最优性；模拟测试结果表明：与传统重传方法相比，应用随机线性网络编码的重传方案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；随机线性网络编码；重传I燕山大学本科生毕业设计（论文）Abstract[ClickhereandinputabstractinEnglish]Keywords　[ClickhereandinputkeywordsinEnglish]Abstract正文选用字体：TimesNewRoman，小四号字，行距20磅。（此段文字阅后删除）I目录摘要IAbstractII第1

3、章绪论11.1课题背景及意义11.2本课题国内外的研究现状21.3本课题研究的主要内容41.4本文的章节安排4第2章基于网络编码的无线传输的分析62.1网络编码的概念与定义62.1.1网络编码的基本原理62.1.2最大流-最小割定理82.2几种常见的网络编码构造方法112.2.1网络编码的前提假设112.2.2线性向量编码122.2.3线性代数编码142.2.4随机网络编码172.3本章小结19第3章基于随机网络编码的无线广播重传方案的设计203.1随机网络编码的实现203.2无线广播重传模型的建立213.3随机线性网络编码包的构造223.4

4、编码可解性的证明243.5信息包的分批重传253.6具体重传过程263.6.1重传方案描述263.6.2实际重传方案描述28第4章应用随机网络编码性能分析20III4.1数学理论分析204.2模拟测试分析204.3本章小结20结论2参考文献3致谢4附录16附录26附录36附录412III章及标题第1章绪论近年来，随着无线技术的成熟，越来越多的人通过无线方式连接到互联网上。与此同时，由于用户数量的陡然增多、用户对网络服务需求的多样性以及用户对传输质量要求的不断提高，如何保障无线链路的可靠安全传输、优化无线网络性能、在现有网络资源的基础上提高网络

5、资源的利用率等问题已成为当今无线网络通信研究的重要课题之一。1.1课题背景及意义数据广播业务在蜂窝网络和无线Mesh网络中的应用越来越广泛，自动重复重传(AutomaticRepeatreQuest,ARQ)已经成为无线通信环境下的提供可靠通信的重要容错手段。普通的自动重复重传机制主要包括：停止-等待自动重复重传(SW-ARQ)、返回N型自动重复重传(GBN-ARQ)和选择自动重复重传(SR-ARQ)。尽管自动重复重传应用于点对点传输确实可以达到较高的传输性能，然而对于多用户的广播、组播传输，其性能会随接收节点数目的增加而迅速下降

6、。2000年，香港中文大学的A.Rhlswede等基于网络流的概念率先提出了网络编码这一概念，其精髓来源于著名的Max-flowMin-cut（最大流最小割）理论。网络编码是指网络节点既实现路由功能又实现编码功能。利用无线信道的广播特性，网络编码被应用于提高无线网络性能、提高吞吐量、安全性等。同时网络编码也为无线广播重传提供了一种途径。2006年，Nguyen等人将网络编码技术应用于重传策略中，提出了两个接收节点的编码重传策略，减少了平均传输次数，但Nguyen等人的策略仅考虑了两个接收节点的情况且没有提出具体的编码方案。网络广播中应用普

7、通重传策略，较高的出错率会产生2个方面的问题：广播传输中丢失信息包较多，需要数量较大的重传次数；重传信息包再次丢失，需要次数较大的再次重传。因此如何利用现有的网络资源来提高重传效率成为研究的热点。现在推广到多个接收节点的情况下，将网络编码与广播重传相结合以减少重传次数、提高重传效率。因此，研究将网络编码应用于5章及标题单源多宿的无线广播网络中以降低重传次数是很有必要的。1.2本课题国内外的研究现状无线传输中的广播信道特性，使得网络编码在减少无线传输次数方面有很好的应用，近年来出现了很多相关的研究。Wu等人提出了利用网络编码减少信息包互换传输次

8、数的方法，Bin等人提出了网络编码寻找无线Mesh网最少传输次数路径的思想。Katti等人构造了无线Mesh网络使用网络编码的体系结构COPE，并利用29个节点的实