基于网络编码的无线网络广播重传方法

提出了一种适用于无线广播的基于网络编码的重传方法--NCWBR,通过网络编码组合不同的丢失包进行重传.理论分析表明,该方法能保证接收节点的编码可解性,同时重传次数较原方法更优;模拟测试结果表明,与逐个重传的方法相比,NCWBR有效地减少了信息包的平均传输次数,提高了传输效率.     

一种改进的网络编码广播重传算法

在无线网络广播传输中,为了提升效率提出改进的基于冗余避免的网络编码广播重传算法（INCBRRA）。对接收状态矩阵进行重排列后,再主动避免重传不可解码的编码组合,从而优先编码有助于接收节点解码的丢失数据包组合。分析结果表明,INCBRRA算法相比于现有算法能有效减少重传次数,提升了传输效率。     

基于二进制网络编码的无线广播重传方法

为了提高无线广播网络中数据包的传输效率,提出了一种新的基于二进制网络编码的高效无线广播重传方法(WBRBNC).法基于数据包分布矩阵(PDM),在广播重传过程中使用一种新的数据包算法选取编码包,对这些丢包采用二进制网络编码方法进行编码,然后再进行广播,使一次广播重传可以使多个具有不同丢包的接收机受益.分析和仿真表明,该方法能有效保证接收节点的编码可解性,使重传次数显著减少,更接近于理论值,从而大大提高了传输效率.另外,该方法计算开销小,很适合应用在卫星广播网和无线传感器网等资源受限的系统中.     

多播网络中基于机会网络编码改进的重传方法

针对高链路分组丢失率下HLAR (hash lookup assisted retransmission)等重传方法存在的编码率低、算法性能下降等缺陷,提出了一种改进的基于机会网络编码的广播重传方法.该方法根据接收节点反馈的丢失分组情况,不仅能够通过散列查找快速选择丢失分组组合进行编码重传,并优先重传能让最多接收节点恢复其丢失分组的单个重传分组,而且基于邻域关联充分挖掘编码机会,允许节点从多个重传分组中恢复丢失分组,从而在保持较低算法复杂度的情况下,有效地提高重传性能.仿真结果表明,相对于已有算法,该方法能有效减少重传次数,提高传输效率.     

中继协作无线网络中不完美反馈下基于网络编码的重传方案

无线广播网络传输过程中,目的节点反馈信息丢失或部分丢失导致发送节点不能了解目的节点的真实接收状态.为提高不完美反馈下无线网络的重传效率,本文提出中继协作无线网络中不完美反馈下基于网络编码的重传方案.本方案基于部分可观察马尔科夫决策过程对不完美反馈下的重传过程进行建模.发送节点根据系统观测状态和最大置信度更新系统估计状态,根据数据包发送顺序,优先选择最早丢失且能够恢复最多丢包的编码包重传.目的节点缓存不可解编码包以提升编解码机会.重传过程中源节点关注目的节点请求包需求,相同情况优先选择传输可靠性较高的中继节点,以提升传输有效性.仿真结果表明,在不完美反馈下相对于传统方案,本方案可有效提高重传效率.     

最小化重传次数的无线网络编码广播重传算法

提出了一种最小化重传次数的无线网络编码广播重传算法。针对无线广播网络,本文首先引入了缓存网络编码（C-IDNC）的概念,在接收端,正确接收但不能解码的网络编码数据包将被缓存起来等待将来的解码机会而不是简单的丢弃该编码包。其次,通过对基于IDNC重传策略的问题描述,分析了不同因素对重传次数的影响,并把这些影响因子量化为可度量的数值。随后,构造了IDNC图 ,用于表征所有可行编码和编码增益,并把最小化重传次数问题转化为最大权重搜寻问题,给出了寻找最优解的编码方法。同时,为降低算法复杂度和计算量,提出一种启发式的最大权重搜寻算法（CI-MWSA）。仿真结果表明,与传统方案相比,提出的策略和算法能有效提高重传效率、减少重传次数。      

中继协作多播网络中基于最小集合覆盖的编码重传方案

为提高单中继协作多播传输效率,本文提出一种基于最小集合覆盖的分类网络编码重传方案.该方案充分利用中继节点协作传输的优势,将接收端的丢包按中继节点的接收状态分为两类,并按类先后进行编码重传.在各类丢包内部,根据对应的状态反馈矩阵寻找编码机会生成编码包,并将编码包的选择过程抽象为集合覆盖问题,通过求最小集合覆盖使重传次数逼近最小值.此外,在不增加所得前类编码包数的前提下,利用两类丢包之间的编码机会进一步生成新编码包,以减少重传编码包数,从而提高重传效率.分析与仿真结果表明了该方案的有效性.     

一种基于机会式网络编码的高效广播重传方法

为了提高无线广播网络中数据传输的效率,该文提出了一种新颖的基于机会式网络编码的重传方法。将机会式网络编码技术应用于丢包的重传,并采用高效的丢包组合策略生成重传包。根据网络终端的丢包情况,首先创建丢包的哈希表,再根据哈希表快速选择满足一定编码条件的丢包以生成重传数据包,从而在提高重传性能的同时,有效地降低了重传方法的复杂度。仿真结果表明该方法相比已有算法能有效地减少重传次数,并提高重传包发送和接收的效率。     

多播网络中基于网络编码的高效丢失恢复机制

网络编码为无线网络中可靠多播通信提供了有效解决途径。该文分析了网络中编码机会的变化规律,研究了解码失败的编码数据包对网络编码性能的影响,提出了新的基于网络编码的丢失恢复算法(NCLR)。NCLR要求节点缓存解码失败的编码数据包,并反馈信息给发送节点。根据各个节点的丢包情况,NCLR通过优先传输对编码性能影响较大的数据包,并在需要重传的已编码数据包和原始数据包中选择编码组合,来充分挖掘网络中的编码机会。仿真结果表明相对于已有算法,NCLR算法可以在重传次数和丢失恢复时延方面有显著性能改善。     

一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法

在无线多播网络中,传统的方法没有考虑某些接收节点与源节点及其他接收节点之间可能具有更好的链路质量.为此提出了一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法,该方法动态选择数据分组接收情况最好的且信道质量优于源节点的接收节点作为中继,并采用散列邻域搜索网络编码策略进行其他接收节点的丢失分组重传.仿真结果表明,相对于现有的其他网络编码重传方法,该方法能有效减少平均重传次数,提高重传效率,尤其当一些接收节点因受到干扰与源节点之间的信道质量变得很差时,该方法能取得很高的重传增益.     

Profit‐based exclusive‐or coding algorithm for data retransmission in DVB‐H with a recovery network

The digital video broadcasting‐handheld (DVB‐H) standard is developed by European Telecommunications Standards Institute to broadcast digital videos to handheld devices, but data loss is a critical issue due to the broadcast behavior. On the other hand, DVB‐Internet protocol datacasting (DVB‐IPDC) integrates DVB‐H with an Internet protocol‐based wireless network to provide bidirectional communication. We adopt this wireless network to deal with data retransmission and call it a recovery network. The paper argues that network coding can improve retransmission efficiency of the recovery network because DVB‐H packet loss often exhibits high correlation. In addition, DVB‐H packets may be heterogeneous in the sense that they have different importance. According to these two arguments, the paper considers that DVB‐H packets are associated with different profit depending on their importance and proposes an α‐maximum profit network coding problem. It asks the base station in the recovery network to use no more than α coded packets for handheld devices to retrieve the lost DVB‐H packets such that the overall profit is the maximum. An efficient exclusive‐or coding scheme, namely the profit‐based exclusive‐or network coding (PEN) algorithm, is proposed to solve this problem. Extensive simulation results also verify the effectiveness of the PEN algorithm. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于极大独立集的最小连通支配集的分布式算法

全网范围的广播在无线传感器网络和移动自组织网络中有着广泛的应用.为节省网络资源,减少冗余转发节点成为广播中需解决的关键问题.广播过程中最小化参与转发节点数问题与图论中求解最小连通支配集问题等价,而在任意图中求解最小连通支配集是NP完全问题.本文基于极大独立集,提出了一种求解最小连通支配集的分布式算法(MISB),并证明了算法的正确性.仿真结果表明,使用该算法能得到较小的连通支配集,从而有效减少网络广播过程中的转发节点数,大大节省了网络资源.     

High efficient multipacket decoding approach for network coding in wireless networks

To improve the performance of transmission by reducing the number of transmission and network overhead of wireless single-hop networks, this paper presents a high efficient multipacket decoding approach for network coding (EMDNC) in wireless networks according to the idea of encoding packets which cannot be decoded and are stored in buffer by receiving nodes, the lost packets can be recovered from these encoded packets. Compared with the network coding wireless broadcasting retransmission (NCWBR), EMDNC can improve the efficiency of decoding and reduce the number of retransmission and transmission delay. Simulation results reveal that EMDNC can effectively reduce the number of retransmission and network overhead.     

Efficient wireless multicast retransmission using network coding

In wireless multicast,network coding has recently attracted attentions as a substantial improvement to packet retransmission schemes.However,the problem of finding the optimal network code which minimizes the retransmissions is hard to solve or approximate.This paper presents two schemes to reduce the number of retransmissions for reliable multicast efficiently.One is retransmission using network coding based on improved Vandermonde matrix(VRNC),the other is retransmission using network coding based on adaptive improved Vandermonde matrix(AVRNC).Using VRNC scheme the sender selects the packets all receivers have lost and encodes them with improved Vandermonde matrix;when receivers receive enough encoded retransmission packets,all the lost packets can be recovered.With AVRNC scheme,the sender can obtain the recovery information from all the receivers after sending out per retransmission packet,and then the improved Vandermonde matrix can be updated,thus reducing the complexity of encoding and decoding.Our proposed schemes can achieve the theoretical lower bound assuming retransmission packets lossless,and approach the theoretical lower bound considering retransmission packets loss.Simulation results show that the proposed algorithms can efficiently reduce the number of retransmissions,thus improving transmission efficiency.     

D2D网络中基于牺牲节点的网络编码协作重传策略

针对D2D无线网络中多终端并发协作重传过程中平均解码时延较高的问题,提出了一种牺牲节点的协作重传策略.在重传阶段,发送终端在立即可解网络编码(Instantly Decodable Network Coding,IDNC)图上根据接收终端与发送终端的链路质量、终端数据包权重和接收终端的连通度选择出发送终端的最优编码包,...     

一种基于网络编码的重传算法研究

无线网络中,节点发送的数据分组传输失败后,执行重传机制。传统的重传机制ARQ由于在一次重传中只能发送一个丢失的数据分组,因此传输效率比较低。利用网络编码技术和AQR重传机制,我们可以在重传中使用网络编码,广播发送由多个丢失数据分组编码得到的编码分组,从而提高重传效率。本文中我们提出一种将网络编码应用于多个发送方多个接收方(MSMR)无线网络中的算法RMBNC。理论推导和仿真分析验证了我们提出的算法的有效性。     

一种选择发送的协作网络编码及其性能分析

衰落环境中,自动重传技术是实现错误处理、完成数据传输的有效方法之一。本文提出了一种选择发送的协作网络编码（Cooperative Network Coding based on Selective Transmission,ST CNC）,该技术在数据重传过程中,将空时协同发送与网络编码技术相结合,可以有效减少重传次数,提高网络资源利用率。针对一发两收系统,单个中继节点辅助传输的情形,分析了ST CNC的中断性能和网络编码增益,结果表明:相对于传统的广播策略,选择发送的协作网络编码可以获得2阶分集增益;此外,在中低信噪比区域,ST CNC同时可以获得明显的网络编码增益。      

改进无线网络TCP性能的研究

对采用TCP协议传输数据的实现过程及其在无线网络中可能遇到的问题进行了描述。对因无线信道误码率较高和频繁切换而导致网络性能下降的问题,提出了无线链路层快速重传技术改善网络性能的有效措施,并研究了在无线网络中链路层快速重传技术对无线TCP数据传输的影响。仿真表明链路层快速重传可以有效地改善无线TCP的性能,进一步提高了网络利用率和吞吐量。