信息中心网络内数据重传算法的优化

对于信息中心网络（ICN）中原始数据恢复机制的网络带宽利用率低下的问题，提出一种基于网络编码的实时数据重传（NC-RDR）算法。首先，根据网络的实时状态对网络中丢失的数据包进行统计；然后，将网络编码结合到信息中心网络中，对统计的丢失的数据包进行组合编码；最后，将编码后的数据包重传发送给接收端。对提出的方案进行分析，仿真结果表明，与基于网络编码的多播数据恢复（NC-MDR）算法相比，在传输带宽（平均传输次数）方面，降低了约30%，因此，在信息中心网络中，该算法能有效地减少网络重传次数，提高网络传输效率。     

基于超图染色的网络编码重传方案研究

考虑到现有的基于时间的网络编码重传方案具有指数复杂度,不适合大规模网络,提出一种基于超图染色的网络编码重传方案,以提高传输效率。该方案采用超图染色算法,根据数据包丢失矩阵构造超图并对其进行染色,从而确定进行网络编码的丢失数据包。仿真实验表明,基于超图染色的网络编码重传方案具有与基于时间的网络编码重传方案相同的传输效率,且计算复杂度较低。     

WSNs中基于网络编码的低功耗数据重传策略

在睡眠调度机制下,结合网络编码,提出了一种适合于有固定睡眠概率的无线传感器网络(WSNs)低功耗数据重传策略,该方法根据节点在不同时刻的休眠状况,将醒着节点丢失的数据包用网络编码进行重传,通过理论分析和仿真验证了该方法在保证数据正确重传的基础上,能够有效地减少数据包的传输次数,延长网络的使用寿命。     

一种低丢包率无线网络中基于网络编码的广播重传方法

重传是无线网络广播传输中实现错误处理的重要技术.普通重传方法通常逐一发送丢失包来进行错误处理,这种处理在丢包分散的低丢包率无线网络上重传次敷相当大.本文将网络编码减少无线传输信息量的特性应用在低丢包率无线网络广插重传中,提出一种基于网络编码的广播重传方法(BRANC).该方法按照丢失分布概率特点生成新的重传序列;采用基于多节点的网络编码方法进行丢失包组合实现重传.为达到更佳重传目的,进一步分析了编码组合包重传再丢失时的处理.数学分析表明,该方法能保证接收节点的编码可解性.同时重传次数可达到局部最优性;模拟测试结果表明:与普通重传方法相比,BRANC有效地减少了信息包的平均传输次数.提高了传输效率.     

WSN中基于网络编码的最小广播重传算法

为了减少在无线传感网络中数据的重传次数,提高无线传感网的数据传输效率,提高服务质量,文中提出了一种网络编码的广播算法（WMBR）。在该算法中,依据网络接收节点的丢包情况,创建生成丢包的哈希表,选择并生成高效的重传数据包,然后对数据包再进行二次编码,通过这种方法有效地提高了重传效率。经过软件的仿真,结果表明：相比于普通重传方法及现有的算法而言,这种方法能够有效地降低数据包的重传次数,提高了无线传感网中数据通信的效率。     

基于网络编码的无线网络重传技术

为提高无线网络数据传输效率,减少数据包丢失重传次数,提出一种基于网络编码的丢包重传方法。将网络编码技术应用到无线网络重传过程中,当有数据包丢失时,发送方重传经过网络编码的组合数据包。根据解码规则,网络节点从组合数据包中恢复丢失的数据。理论分析和模拟实验结果表明,该方法能够有效减少重传数据包的次数,提升无线网络编码性能。     

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(EH-WSN)中,采用网络编码(NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(DR)和固定的最大重传次数(MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,所提出的方案具有最小的端到端传输时延。     

无线Mesh网多路径混合包的传输方法

无线Mesh网络是目前无线网络中的研究热点,而Mesh网络中的一个重要瓶颈就是网络吞吐量受到限制.多路径传输可使无线网络获得更高的带宽达到提高吞吐量的目的,然而它也会造成能效降低,调度复杂;因此,提出一种吞吐量能有效提高的方法,将一种改进的新网络编码与多路径结合在一起,通过把数据包以段为单位进行编码,然后把编码后相互独立的多份数据沿多条路径进行传输,有效的降低数据包的重传,减少通信量.在提高吞吐量的同时,保证了数据传输的可靠性.模拟实验结果表明该方法有效.     

无线传感网中面向能量收集的数据重传协议

能量收集可以为下一代无线传感器网络提供能源,是目前无线传感器网络的研究热点。然而由于能量收集设备无法提供稳定的电源,导致基于能量收集的传感器节点不能与其他节点保持通信。节点无法知道相邻节点是否有充足的能量以接收它所传递的数据包。在数据报中继传输过程中,每进行一次中继传输,便会增加数据包的丢失概率。针对该问题,根据接收节点计算而得的接收概率和活跃间隔,确定传输一个报文所需次数,提出两种基于能量收集的无线传感器网络数据采集协议:基于概率的重传协议和基于冲突避免的重传协议。仿真实验结果表明,相比于已有的数据采集协议而言,该方案的数据送达率更高,延时更低。     

大型数据的编码传输技术研究

提出利用信息学编码理论中的线性纠错码LECC来改善当前计算机网络中进行大型数据传输时存在速度慢、可靠性低等问题。线性纠错码方法对数据进行分块冗余编码,在有损信道(如Internet)上传输编码块。接收端只要接收到足够数量的编码包,就可解码出初始数据信息,无需反馈信道,减少包应答及丢失包重传的时间。实验结果表明,LECC编码传输平均只要接收到比源数据包多4％的编码包即可完成解码。对于大型文件传输,编解码及冗余包的传输所增加的负载比传统差错控制小,有效地提高了信道的可靠性及传输效率。     

基于终端差异化与D2D网络的IDNC协作重传方案

为了满足终端用户的个性化需求并且降低D2D网络的传输时延,提出了一种基于终端差异化的立即可解网络编码（IDNC）协作重传方案。首先,针对PC-D2D网络存在的解码冲突以及传输冲突问题提出一种新的IDNC算法框架并且在此框架的基础上搜索极大独立集（MIS）,综合考虑数据包的接收情况、终端用户需求以及链路丢包率情况设计权重,衡量权重选取一次重传时延增量最小的并发协作重传终端以及数据包组合生成编码包;同时,考虑不需要数据包提供的未来解码机会,优化终端不需要的数据包,进一步降低传输时延。仿真结果表明,所提方案在满足终端个性化需求的同时能够有效地降低解码时延和完成时间。     

无线网络中基于网络编码的重传机制

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。     

Multicast-Unicast Data Delivery Method in Wireless IPv6 Networks

Multicast IPv6 is an efficient way of transmitting data simultaneously to a group of IPv6 users. It has the advantage of reducing the required bandwidth of IPv6 data delivery compared to unicast transmission. The data rate of multicast transmission over WLAN is confined by the user with the lowest rate in the multicast group, which is called the fixed base rate problem. This paper proposes a delivery method that incorporates both multicast and unicast transmissions to solve the fixed base rate problem. The proposed method divides the IPv6 network into two levels: multicast mode for the upper level of the network [IPv6 server to Access Point (AP)], and unicast mode for the lower level (AP to mobile nodes). To maintain the end-to-end multicast transmission, the AP is responsible for converting multicast packets to unicast packets. Such a combination enables the proposed method to inherit the advantages of both multicast and unicast transmissions. The performance of our proposed method is evaluated in a test-bed environment that considers the transmission of real-time video application. The proposed multicast-unicast is able to improve the throughput and video quality experienced by the end user, with low packet loss and transmission delay.     

高效自适应的抗污染攻击网络编码传输方案

本文主要研究网络编码在抗污染攻击中的应用,针对中间节点对收到的所有编码包进行验证浪费网络资源和目的节点解码速率慢等问题,提出一种高效自适应的抗污染攻击网络编码传输方案-EANC(Efficient and Adaptive Network Coding transmission scheme against pollution attack)。EANC方案在数据分组编码阶段,利用按照网络编码的时间和空间特性构造的线性子空间签名方案准确地验证数据分组是否被污染从而有效控制污染数据分组的传播,并且能使中间节点调节验证步骤使之自适应于当前网络的污染程度,从而提高验证效率;在目的节点解码阶段,EANC方案利用目的节点重传恢复机制降低解码恢复时延。仿真结果表明,EANC方案能够减少子空间的签名长度并且降低目的节点解码恢复的平均时延。     

面向TCP的流媒体传输编码码率自适应算法

由于网络的时变性和异构性,以及在拥塞情况下的高丢包率,利用TCP传输流媒体数据是Internet流媒体分发系统提高流媒体分发质量的首选方案。由于TCP具有超时或错误重传机制,在网络拥塞情况下,难以保证高码率流媒体数据传输的实时性,因此提出一种面向TCP流媒体传输的编码码率自适应算法(TCP_RA)。该算法根据流媒体发送应用层缓冲区读写指针差值调整流媒体发送端的编码码率适应网络带宽的变化。仿真实验对比分析了该算法与基于UDP之上TFRC协议的流媒体传输码率自适应算法在流媒体传输质量上的差别。结果表明,该算法在网络环境较差的情况下有效地提高了流媒体传输质量。并且该算法容易实现,值得推广。     

Dynamic retransmission control for reliable mobile multicast

Most existing multicast protocols adopt a static retransmission scheme(unicast or multicast) to retransmit lost packets.In the mobile multicast environment,static multicast retransmission mode may lead to congestion in the receivers‘ wireless interfaces,while static unicast mode may result in great network load.Both static unicast and multicast retransmission modes will cause a performance loss.This paper logically divides the mobile multicast network into fixed and mobile parts,and focuses on the mobile part.Then this paper analyzes the retransmission costs when multicast or unicast mode is chosen.Two main parameters are used to compare their efficiencies:the average air-interface utilization of each receiver and the average network load.Based on the results of analysis,two new algorithms,called NLPA(Network Load Priority Algorithm)and AUPA(Air-interface Utilization Priority Algorithm)are presented.Finally,simulation results conclude that,with proper parameters,both NLPA and AUPA can dynamically alternate between unicast and multicast retransmission modes acording to the conditions of network and receiver,and avoid congestion in receivers‘ wireless interfaces as well as great network load,with a better use of network and terminal resources.     

多通道并行传输中接收缓存阻塞的缓解方法

针对多通道并行传输中的接收缓存阻塞问题,分析了引起接收缓存阻塞的原因,提出一种改进的缓解接收缓存阻塞的数据包调度方法,综合考虑通道的带宽、时延和丢包率,引入通道质量的评价函数,优化多通道之间的数据包调度,选择质量最好的通道进行传输,减少由于通道特性不同造成的接收端数据包乱序;提出一种改进的数据包重传策略,基于时延和丢包率选择能使数据包最快到达接收端的通道进行重传;提出一种根据通道的带宽-延迟积估算所需接收缓存大小的方法。仿真实验表明,所提出的调度方法和重传策略能够有效地减轻接收缓存阻塞,与CMT-SCTP相比具有更优的性能,所提出的缓存大小的估算方法也能够准确估算所需接收缓存的大小。     

A collision avoidance scheme for the synchronized broadcast packets in a multi-AP Wi-Fi broadcasting system

A Wi-Fi broadcasting system is a kind of Mobile-TV system that transmits multimedia content over Wi-Fi networks. The specialty of the system is that it takes advantage of broadcast packets for streaming to be scalable to the number of users. However, the loss rate of broadcast packets is much higher than that of unicast ones because MAC layer retransmission is not applied on broadcast packets. To recover lost packets, a packet level Forward Error Correction (FEC) scheme is usually used in Wi-Fi broadcasting systems. But it introduces additional transmission overhead, which is usually proportional to the packet loss rate. So it is important to reduce the packet loss rate to build an efficient and reliable Wi-Fi broadcasting system. While past studies have considered only single-AP systems, our study focuses on a multi-AP system which is designed to cover a much larger area. We found a specific packet collision problem that increases packet loss rate significantly in a multi-AP system. It is caused by the simultaneous arrival and transmission of a broadcast packet at and by APs. We identify two scenarios of the collision that depend on the channel state at the time of packet arrival. We propose two collision avoidance methods to handle these scenarios: Broadcast Packet Scheduling Method (BPSM) and Adaptive Contention Window-Sizing Method(ACWSM). We implement both methods in our multi-AP Wi-Fi broadcasting system and verify their effectiveness through experiments.     

基于TCP友好速率控制和前向纠错的MPEG-2视频传输

针对Internet视频传输面临拥塞控制和数据包丢失的问题，结合TCP友好的速率控制算法和前向纠错机制建立视频传输的分层体系构架和控制策略。传输体系同时采用以GOP为基本分析单元的视频帧速率预测模型，实现根据网络丢包率的变化动态地优化配置前向纠错的冗余信息。实验证明，传输体系采用动态优化的前向纠错能实时地适应带宽的变化，有效地降低数据包丢失带来的影响，从而改善视频回放质量。     

蓝牙EDR异步数据分组传输性能的研究

分析了蓝牙EDR规范定义的GFSK、π/4-DQPSK与8DPSK调制方式在加性高斯白噪声信道下的位错误率与平均接收信噪比的关系,推导了新增异步数据分组的重传概率与平均接收信噪比的函数表达式。通过分组重传概率与分组的不同特性分析了不同信噪比情况下各类型数据分组的传输性能,包括平均吞吐量、平均重传次数、平均传输时延等。该文是对蓝牙EDR规范新增调制方式与新增分组传输性能进行的研究,其分析结果可以作为其他研究的理论参考。