无线网络中基于网络编码与Hash查找的广播重传研究

发布时间：2021-12-18 12:03

　　针对如何在现有NC-ARQ（Network coding automatic repeat request）算法基础上进一步提高重传效率的问题,提出了一种改进的NC-ARQ广播重传算法。根据接收节点的反馈信息,将未被所有接收节点成功接收的数据包放入缓存器,生成反馈矩阵,并由反馈矩阵计算出各个丢包的Hash值以构建丢包权值表,再通过Hash邻域搜索算法找到满足特定条件的丢包进行组合并编码重传,使多个接收节点可以从1次重传中恢复各自不同的丢包,从而提高重传效率。仿真结果表明:相比已有算法,提出的算法所需的重传次数更少,并具有更高的重传效率。 

【文章来源】：浙江工业大学学报. 2019,47(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图１无线广播网络模型Ｆｉｇ．１Ｗｉｒｅｌｅｓｓｂｒｏａｄｃａｓｔｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌｗｉｔｈｐａｃｋｅｔ－

图３重传效率随发送缓存器大小变化的规律Ｆｉｇ．３Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｇａｉｎｓｔｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｂｕｆｆｅｒ图４为３种重传算法的ＡＲＲ随接收节点数Ｎ变化的规律。其中Ｍ固定为５０，ＡＰＬＲ为０．２，发送原始数据包总数为１×１０５。由图４可见：３种算法的ＡＲＲ均会随着接收节点数Ｎ的增大而增加。ＡＲＱ方案的ＡＲＲ随Ｎ增大最快，且很快接近１００％。ＨＳＮＢＲ和ＢＮＣ－ＡＲＱ随节点数量增加的增长速度较之于ＡＲＱ都更为缓慢，而ＨＳＮＢＲ的ＡＲＲ在Ｎ变化的情况下相较于ＢＮＣ－ＡＲＱ更为稳定并且ＡＲＲ始终低于ＢＮＣ－ＡＲＱ，并不会随着Ｎ的增加有很大的涨幅，仅仅是随着Ｎ增加而有细微增长并且始终接近于ＡＲＲ的理论值下限ＡＰＬＲ。图４重传效率随接收节点数变化的规律Ｆｉｇ．４Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｇａｉｎｓｔｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｃｅｉｖｅｒｓ图５为３种重传算法ＡＲＲ随着平均丢包率ＡＰＬＲ变化的规律。其中发送缓存器大小Ｍ为５０，接收节点数Ｎ为５，发送元数据包总数为１×１０５。ＡＰＬＲ的区间在０．０５～０．５。由图５可知：ＡＲＱ算法的ＡＲＲ随着ＡＰＬＲ的增长最快，并且会很快地接近１００％。ＨＳＮＢＲ与ＢＮＣ－ＡＲＱ的ＡＲＲ在该ＡＰＬＲ区间内近似地呈线性增长，并且ＨＳＮＢＲ的ＡＲＲ始终非常接近理论值的下限ＡＰＬＲ，可见ＨＳＮＢＲ在重

图３重传效率随发送缓存器大小变化的规律Ｆｉｇ．３Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｇａｉｎｓｔｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｂｕｆｆｅｒ图４为３种重传算法的ＡＲＲ随接收节点数Ｎ变化的规律。其中Ｍ固定为５０，ＡＰＬＲ为０．２，发送原始数据包总数为１×１０５。由图４可见：３种算法的ＡＲＲ均会随着接收节点数Ｎ的增大而增加。ＡＲＱ方案的ＡＲＲ随Ｎ增大最快，且很快接近１００％。ＨＳＮＢＲ和ＢＮＣ－ＡＲＱ随节点数量增加的增长速度较之于ＡＲＱ都更为缓慢，而ＨＳＮＢＲ的ＡＲＲ在Ｎ变化的情况下相较于ＢＮＣ－ＡＲＱ更为稳定并且ＡＲＲ始终低于ＢＮＣ－ＡＲＱ，并不会随着Ｎ的增加有很大的涨幅，仅仅是随着Ｎ增加而有细微增长并且始终接近于ＡＲＲ的理论值下限ＡＰＬＲ。图４重传效率随接收节点数变化的规律Ｆｉｇ．４Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｇａｉｎｓｔｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｃｅｉｖｅｒｓ图５为３种重传算法ＡＲＲ随着平均丢包率ＡＰＬＲ变化的规律。其中发送缓存器大小Ｍ为５０，接收节点数Ｎ为５，发送元数据包总数为１×１０５。ＡＰＬＲ的区间在０．０５～０．５。由图５可知：ＡＲＱ算法的ＡＲＲ随着ＡＰＬＲ的增长最快，并且会很快地接近１００％。ＨＳＮＢＲ与ＢＮＣ－ＡＲＱ的ＡＲＲ在该ＡＰＬＲ区间内近似地呈线性增长，并且ＨＳＮＢＲ的ＡＲＲ始终非常接近理论值的下限ＡＰＬＲ，可见ＨＳＮＢＲ在重

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种Raptor编译码技术的改进算法[J]. 孟利民,朱煜青.  浙江工业大学学报. 2017(05)
[2]面向用户体验的异构网络多业务资源分配算法[J]. 孟利民,盛冲.  浙江工业大学学报. 2017(04)
[3]视频监控系统中负载均衡算法的设计[J]. 孟利民,潘进学.  浙江工业大学学报. 2014(06)
[4]星际互联网中基于网络编码的有效广播重传(英文)[J]. 苟亮,边东明,张更新,徐志平,申振.  中国通信. 2013(08)



本文编号：3542354