无线网络中基于网络编码重传机制

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1、无线网络中基于网络编码重传机制　　鉴于目前网络编码在单跳无线网络重传中的应用研究都是基于单发-多收场景的局限性，提出一种应用于多发-多收无线网络中的重传机制NCWRM。该重传机制中，网络节点既可以是发送方也可以是接收方，节点发送的数据包在直传和第一次重传中都失败后，第二次重传时广播发送由多个丢失数据包编码组合得到的编码包。多个接收方通过解码编码包得到丢失的数据包，从而实现一次重传获得多个丢失的数据包，可以有效提高重传效率。理论分析和仿真结果表明，NCWRM算法能够明显提高系统的饱和吞吐量，同时减小开销及丢包率。关键词：网络编码；重传；广播；重传效率中图分类号：TN911.21文献标志

2、码：ARetransmissionmechanismbasedonnetworkcodinginwirelessnetworks1.KeyLaboratoryofMobileCommunicationsTechnology，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China；2.NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications12（UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina

3、），ChengduSichuan611731，ChinaAbstract：Thecurrentapplicationsofnetworkcodinginsingle-hopwirelessnetworkretransmissionarebasedSingleSenderMultipleReceiver（SSMR）scenes.Therefore，thispaperproposedaretransmissionmechanismnamedNCWRM（NetworkCodingWirelessRetransmissionMechanism）whichcanbeusedinmultiple

4、sendermultiplereceivernetworks.Eachnodeinthenetworkcanbeeitherasenderorareceiver.Thenodecanbroadcastacodedpacketwhichiscombinedbymultiplelostpacketsinthesecondretransmissionafterpacketfailedintransmissionandthefirstretransmission.Multiplerecipientscansimultaneouslygettheirlostpacketsbydecodingt

5、hecodedpacket，whichcaneffectivelyimprovetheefficiencyofretransmission.TheoreticalanalysisandsimulationresultsshowthatNCWRMalgorithmcansignificantlyimprovesystemsaturationthroughput，whilereducingoverheadandpacketlossrate.12Keywords：networkcoding；retransmission；broadcast；retransmissionefficiency0

6、引言网络编码理论是由Ahlswede等[1]在2000年首次提出来的，其核心思想是允许网络的中间节点对各条信道上收到的信息进行一定的处理融合，通过增加单次传输的信息量，提升网络性能。而在传统的网络通信协议中，中间节点仅仅对收到的数据包进行存储转发，当网络的业务量很大时，这种方式会使得中间节点成为瓶颈节点，造成网络拥塞，吞吐量降低。大量研究表明，网络编码可以有效提高网络吞吐量、改善网络负载均衡、提升带宽利用率等。同时，由于无线网络的广播特性非常符合网络编码的思想，因此将网络编码应用到无线网络中已经成为了现在的一个研究热点。1相关工作网络编码应用于数据包的丢失重传时，可以有效提高重传效率

7、。文献[2]提出了一种基于网络编码的无线广播重传方法（NetworkCodingWirelessBroadcastingRetransmission，12NCWBR），它的基本思想是发送方利用接收方反馈的丢包信息，将多个需要重传的数据包进行编码组合，然后在一个时隙内广播重传该编码包，这种重传方法可以有效减少重传的次数，有效提高重传效率。文献[3]提出了一系列网络编码的应用方案，适用于一个发送方多个接收方单跳无线网络中，可以有效减少广播重传的次数，主要思想是