多中继协作无线网络中基于稀疏网络编码的传输机制研究

发布时间：2020-06-01 03:37

【摘要】：网络编码允许中间节点对接收到的数据包进行编码组合后再转发,相较于传统传输方式,链路单次传输可为下游节点提供更多有效信息,有效提高网络传输有效性。其中,随机线性网络已被证实为吞吐量最优的网络编码机制,但其只有在有限域足够大的情况下才能以高概率生成有效编码包,计算复杂度较高。另一方面,中继协作传输技术利用多节点间的分集增益,在扩大网络传输范围的同时提升无线网络传输可靠性。无线网络传输媒介具有广播特性,将中继协作通信与网络编码相结合,在提升网络传输有效性方面相得益彰。针对无线多播网络中随机线性网络编码计算复杂度较高,且网络传输性能易受反馈信息影响等问题,提出一种基于自适应随机线性网络编码的优先级调度方案(Priority Scheduling based on Adaptive Random Linear Network Coding,PSARLNC)。PSARLNC方案采用适合多播网络场景的自适应稀疏网络编码方案,降低了传统随机线性网络编码计算复杂度,同时综合考虑数据包剩余传输时隙,以及各中继节点根据接收情况构建各自解码概率值,确定调度优先级并完成转发。仿真实验表明,该方案能有效减少对反馈信息的依赖,且在减小计算复杂度和降低对反馈信息依赖同时保证了较好的性能。针对多中继协作无线网络中稀疏网络编码稀疏度调整缺乏对网络状态的动态适应等问题,提出多中继网络中基于稀疏网络编码的线性密度调整方案(Linear Density Adjustment Scheme based on Spare Network Coding,LDAS-SNC)和多中继网络阶段密度调整方案(Phase Density Adjustment Scheme based on Spare Network Coding,PDAS-SNC),LDAS-SNC与PDAS-SNC均采用可调稀疏网络编码,在多中继网络传输过程中根据节点接收情况动态调整编码稀疏度,以渐进增加稀疏度的方式保证节点解码效率。仿真表明,PDAS-SNC虽然降低了随机线性网络编码的计算复杂度,但系统传输次数有所增加,且对系统吞吐量有一定影响。LDAS-SNC方案在降低计算复杂度的同时保持了较好的系统吞吐量,能有效提升网络传输效率。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN925

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本文编号：2690907