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首页基于网络编码的单跳无线传输模型提升效率与公平性
本文主要探讨了"无线单跳场景下基于网络编码的新型传输模型",针对无线链路易出错和重传带来的传输效率降低及数据流间传输不公平问题,提出了一个创新的解决方案。论文的核心是结合无线广播传输和重传特性,设计了一种基于网络编码思想的编码组重传模型。这个模型根据编码系数的产生方式分为两种算法:随机编码组重传算法和启发编码组重传算法。 随机编码组重传算法依赖于随机生成的编码系数来组合数据包,而启发编码组重传算法则可能采用了更智能的方法,通过学习或预测网络状态来优化编码。作者对比了这种新型算法与传统的单播ARQ传输技术,结果显示,尽管编码组重传算法的传输延迟和吞吐量略逊于ARQ,但在信道突发出错的情况下,ARQ的性能会显著下降,而编码组重传算法能保持相对稳定的吞吐量,从而提高了无线传输的效率和稳定性。 此外,编码组重传算法对于数据流间的传输公平性也有所提升,因为它能避免因重传导致某些数据包优先级过高,从而导致其他数据流的不公平待遇。实验结果证实了这一新型传输模型的有效性,它能够在保证数据传输效率的同时,兼顾到数据流之间的公平性,这对于无线网络中的多用户通信和实时应用具有重要意义。 这篇论文不仅提供了理论上的分析,还通过实际的实验验证,为解决无线网络中的传输难题提供了一个有前景的研究方向,对于提高无线网络的整体性能和用户体验具有重要的实践价值。
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第 39卷第 4期
2009年 7月
东 南 大 学 学 报
(自 然 科 学 版 )
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY(NaturalScienceEdition)
Vol39 No4
July 2009
doi:10.3969/j.issn.1001-0505.2009.04.011
无线单跳场景下基于网络编码的新型传输模型
陆一飞 沈 呈 陶 军 夏 勤
(东南大学计算机网络和信息集成教育部重点实验室,南京 210096)
(东南大学计算机科学与工程学院,南京 210096)
摘要:为了解决无线链路易出错从而降低传输效率以及由于重传导致数据流间传输不公平的问
题,基于网络编码思想提出了一种新的编码组重传模型.在无线单跳信道易错场景下,利用无线
广播传输和重传特性,设计了基于编码组重传模型的新型单跳传输算法.根据编码系数产生方式
的不同,该算法又分为随机编码组重传算法和启发编码组重传算法.实验结果表明:编码组重传
算法的传输延迟和吞吐量略差于单播
ARQ传输技术,在信道突发出错情景下,单播 ARQ传输
技术吞吐量急剧下降,而编码组重传算法下的吞吐量能够维持稳定.编码组重传算法能够有效保
证无线传输效率以及数据间传输的公平性.
关键词:网络编码;编码组;吞吐量;传输公平性;单跳传输
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1001-0505(2009)04070505
Noveltransmissionmodelbasedonnetworkcoding
inonehopwirelessnetworks
LuYifei ShenCheng TaoJun XiaQin
(KeyLaboratoryofComputerNetworkandInformationIntegrationofMinistryofEducation,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)
(SchoolofComputerScienceandEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)
Abstract:Tosolvetheproblemofefficienttransmissioninerrorpronewirelessnetworksandunfair
nessattributetoretransmission
,inspiredbynetworkcoding,aretransmissionmodelbasedoncoding
group(RTCG)isproposed.Usingthecharacteristicsofwirelessbroadcastandretransmissionin
onehopwirelessnetworks,anoveltransmissionalgorithm basedonRTCG(ARTCG)isdesigned.
Furthermore,thealgorithmcanbeclassifiedintorandomARTCGandheuristicARTCGaccordingto
thedifferenceofgeneratingcodingcoefficient.Theexperimentalresultsshow thatthetransmission
delayandthethroughputoftheARTCG areslightlyworsethanthoseofautomaticrepeatrequest
(ARQ)technique.TheARTCG cankeepthethroughputstabilizationcomparedwithARQ which
willsharplydecreasethethroughputundertheconditionofchannelsbursterror.TheARTCG can
guaranteethetransmissionefficiencyandfairnessofdifferentdataflows.
Keywords:networkcoding;codinggroup;throughput;transmissionfairness;onehoptransmission
收稿日期:20081219. 作者简介:陆一飞(1982—),男,博士生,luyifei@seu.edu.cn.
基金项目:国家自然科学基金重大研究计划资助项目(90604003)、国家自然科学基金资助项目(60603067)、中国下一代互联网示范工程项
目 CNGI网络总体研究资助项目(CNGI04161S).
引文格式:陆一飞,沈呈,陶军,等.无线单跳场景下基于网络编码的新型传输模型[J].东南大学学报:自然科学版,2009,39(4):705 709.
[doi:10.3969/j.issn.1001-0505.2009.04.011]
在无线环境下,移动节点的接入或数据转发一
般都需要特殊节点,例如 MobileIP环境下的基站
(BS)或无线局域网中的接入点(AP),都是作为移
动节点的数据转发中心,本文把这种节点称为中心
站点(
CS),这种网络结构称为无线单跳环境.但是
无线链路的高误比特率以及信道不稳定因素造成
了无线链路传输出错率较高,影响了无线传输性
能.因此中心站点与移动节点之间的无线链路成为
数据传输的性能瓶颈.针对该问题,目前已有的解
决方案包括链路层自动请求重传(automaticrepeat
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