中继协作无线网络中基于网络编码的传输方案研究

• 作 者: 梁申虎
• 出 处: 重庆邮电大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 网络编码 中继协作 重传 调度 集合覆盖

网络编码是一种允许网络中间节点对接收信息进行线性或非线性融合的编码技术,采用网络编码能使传输容量逼近理论最大值。在无线网络中,基于网络编码的中继协作传输结合了网络编码与中继协作传输技术的优势和特点可有效提高网络吞吐量。本文从具体的网络场景入手,研究了网络编码在无线中继协作传输网络中的应用。首先,对基于网络编码的单中继协作广播、多播传输进行了研究。针对目前中继协作广播中中继节点的辅助传输作用不明显、编码包的选择策略不佳等问题,提出一种基于最小集合覆盖的分类网络编码重传方案(Minimum Set Cover based Classification Network Coding retransmission,MSC-CNC)。该方案将接收端的丢包按中继节点的接收状态分为两类,按类先后进行编码重传,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,从而提高重传效率。通过理论分析与仿真验验证了所提方案的有效性。其次,进一步研究了网络编码在多源多中继传输中的应用。针对现有多中继无线传输调度方案主要基于单信源或转发链路状态相同,以及在传输距离差异不明显时多采用顺序转发方式导致传输效率不高的问题,提出一种基于随机线性网络编码的优先级调度方案(Priority Scheduling based on Network Coding,PSNC)。在转发链路状态不同的情况下,综合考虑各中继节点的有效信息与链路传输可靠性,确定优先级以完成调度,提高信息包的传输成功率。仿真结果表明,与传统基于单信源或顺序调度的方案相比,所提方案能有效提高网络吞吐量。