无线多播中基于网络编码的高效重传方法研究

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1、’渐＾？玉業博±学位论文论文题目：无线多播中基于网络编码的高效重传方法研究作者挂名邵鹏飞指导教师赵燕伟教授学科专业控制理论与控制工程所在学院信息工程学院提交日期２０１６年１２月０３日．浙江工业大学学位论义原创性声明本人郑重声明；所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研巧工。除文中已经加，作所取得的研巧成果＾＾＾标注引用的内容外本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研巧作出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。

2、本人承担本声明的法律责任。Ｉ么作者签名：＾抑日期：兴始／月日学位论文版化使用授权书、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ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库。进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于□一１、保密，在年解密后适用本授权书。２、保密□，在三年解密后适用本授权书。３、不保密曰Ｃ＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）：。月作者签名：日期《年巧日导师签名；Ｉ、＾Ｌ日期

3、；兴，？＾年ａ月。）日浙江工业大学博士学位论文无线多播中基于网络编码的高效重传方法研究作者姓名：邵鹏飞指导教师：赵燕伟教授浙江工业大学信息工程学院2016年12月DissertationsubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofDoctorofPhilosophyEfficientRetransmissionApproachesbasedonNetworkCodingforWirelessMulticastCandidate:Peng-feiShaoAdvisor:Prof.Yan-weiZhaoCollege

4、ofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyDecember,2016浙江工业大学博士学位论文无线多播中基于网络编码的高效重传方法研究摘要无线通信是物联网系统和移动互联网系统中最重要的通信方式之一。随着社会经济和科学技术的发展，信息化建设的不断推进和深入，无线通信和无线网络在各个领域的应用越来越广。多播是无线通信中最常用的数据传输方式之一。在无线多播通信中，由于无线信道容易受干扰及衰减、衰落等不可靠时变特性，常常导致较高的信道误码率，致使无线链路质量较差且稳定性较低，数据分组传输容易受损，严重影响了传输效率。为了提高无

5、线传输的可靠性和传输效率，重传技术被广泛研究，成为无线多播通信中最主要的解决途径之一。其中，基于网络编码的无线重传技术因在吞吐量方面的优势，成为目前无线通信领域研究的一个热点课题。然而，无线多播重传中网络编码的引入带来了许多新的问题，比如编码方法、编码策略和编码时机等，迫切需要设计高效的编码策略以提高重传效率，并保障各种无线网络环境下编码重传的优越性能。在这样的背景下，本文基于联合优化、中继协作等思想，对无线多播中基于网络编码的高效重传方法进行了研究，其核心是在保持较低算法复杂度下，找到丢失分组的最优网络编码组合，通过最大化每次重传的增益来减少重传次数或最大化系统平均重传增益。本文

6、的研究工作及贡献主要包括：1.较系统地研究并总结了基于网络编码的无线多播重传技术中采用的各种网络编码技术，包括其提出、演进及基本概念。从编码优化、解码优化、时延受限、链路质量加权等多个方面，对基于机会网络编码的重传技术的研究现状进行了较全面深入的研究和总结。这些内容有助于今后的研究者快速系统地了解课题技术背景。2.研究了编解码联合优化的无线多播重传方法以提高编码效率。根据编解码联合优化目标，研究了丢失分组的网络编码问题，提出了基于散列邻域关联搜索的机会网络编码重传方法。该方法采用“邻域关联搜索-多分组联合解码”机制。在编码优化方面，通过散列邻域关联搜索进一步挖掘最大可解码丢失分组组

7、合之间的编码机会；在解码优化方面，除优先从满秩重传编码分组中恢复丢失分组外，允许接收节点从多个重传编码分组中恢复丢失分组。在保持较低的算法复杂度下，有效地减少了重传次数，I浙江工业大学博士学位论文提高了传输性能。在此基础上，为了提高重传编码分组的传输成功率，将实时无线链路质量引入到丢失分组编码组合的选择计算当中，提出了一种加权的丢失分组优化组合算法，使得编码增益最大且能让更多接收节点恢复其丢失分组的可解丢失分组组合被优先编码重传，从而进一步提高了传输效率。3.研究了信