无线网络中基于网络编码的丢包恢复与中继协作重传机制研究

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1、国内图书分类号：TN911.2,TN925.1密级：公开国际图书分类号：621.3西南交通大学研究生学位论文无线网络中基于网络编码的丢包恢复与中继协作重传机制研究年级2011级姓名王练申请学位级别博士专业信息安全指导老师彭代渊二零一八年三月ClassifiedIndex:TN911.2,TN925.1U.D.C:621.3SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationRESEARCHONPACKETLOSSRECOVERYANDRELAY-ASSISTEDRETRANSMISSIONB

2、ASEDONNETWORKCODINGINWIRELESSNETWORKGrade:2011Candidate:WANGLianAcademicDegreeAppliedfor:DocotorSpeciality:InformationSecuritySupervisor:PENGDaiYuanMarch,2018ＩＩ＾西南交通大学３学位论文版权使用授权韦本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阋。本人授权西南交通

3、大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在□年解密后适用本授权书；２．不保密Ｖ，使用本授权书。学位论文作者签名：指导老师签名Ｉ曰期：曰期：西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成＿果。除文中己经注明引用的内容外３本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，。对本文的研究做出贡献的个人和集体均己在文中作了明确的说明＾本人完全意

4、识到本声明的法律结果由本人承担ｅ本学位论文的主要创新点如下：１、依据当前丢包分布情况动态确定参与编码原始包以及包结合数，合理控制参与，基于动态信息更新提出有效全译码包选择算法编码原始包数上限，相比传统方案能有效避免由于编码之间的交叉重叠导致的冗余编码包，且包恢复有效性稳定，计算复杂度相对较低。（第２章）２、针对ＤＶＢ－ＩＰＤＣ系统中丢包在空间域、时间域可能存在的相关性，率先将网络－１ＰＤＣ编码技术弓丨入ＤＶＢ系统丢包恢复，综合考虑系统恢复丢包的有效性与时效性，在有效全译码包选择算法基础上提出自适应有效特权包恢

5、复机制，最大化请求包恢复数，同时最小化由于时限到而被丢弃的包数。（第２章）３、指出编码包可能存在的局部最优与全局最优问题，针对反馈信息受限无线网络场景，提出基于机会式网络编码的优化编码包选择机制，获得优化有效重传编码包集。（第３章）４／综合考虑链路丢包率和编码包接收情况对时延的影响，在现有研究基础上扩展了解码时延的相矣定义。基于对立即可解网络编码应用于无线网络重传时延特点分析，针对单信源单中继协作无线网络，在重传不可靠情况下提出优化选择重传协议，根据链路状况与信宿请求包需求，选择最佳重传节点实现动态调度，以最

6、小化平均块完成时间实现重传。（第４章）５、针对典型多信源多中继无线网络提出基于网络编码的优化优先级调度方案，方案结合了机会式网络编码与随机线性网络编码的思想：。在重传的不同阶段，分别利用数于据包接收状态或编码向量间的线性关系作为反馈信息的依据。绝对丢包恢复阶段基复机会式网络编码的思想，恢复丢包的同时降低了后续重传时间复杂度。信宿丢包恢阶段，重传调度综合考虑各中继节点的有效信息与链路传输可靠性，从而实现重传优先级调度。（第５章）＾学位论文作者签名：曰期：４，〇０，西南交通大学博士研究生学位论文

7、第I页摘要由于无线传输媒介的特殊性，无线网络可靠传输技术已成为影响和制约无线网络传输性能的重要因素。网络编码技术能综合考虑多用户信息来对丢失信息进行恢复，通过一次传输可同时恢复多用户请求信息。网络编码技术在无线广播环境能充分发挥其优势，且无线网络中继协作通信能有效抵抗信道多径衰落与扩大网络覆盖范围，网络编码作为底层编码技术与协作通信具有先天的契合性，已成为提升网络传输容量和传输可靠性的有效途径。本文分别针对单跳无线网络、单信源单中继协作无线网络、多信源多中继协作无线网络，基于网络编码技术研究数据包恢复算法、重传方案和中继协作传输调度机制。本

8、文主要研究工作和成果总结如下：(1)针对DVB-IPDC系统中丢包在空间域、时间域可能存在的相关性，提出有效全译码包选择算法(ECDR-NC)，基于动态信息更新搜寻当前有效全译码