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合肥工业大学学报（自然科学版） 2017年第7期40卷 908-911页

作者：郭豪王琦王青山杨康合肥工业大学数学学院安徽合肥230009

在时延敏感的无线多播网络中,由于网络终端的丢包问题,源节点往往需要重传数据包。在重传数据包过程中,文章应用网络编码技术提出了一种有序优化重传次数(orderly and optimal retransmission times,OORT)的网络编码算法。该算法通过对... 详细信息

在时延敏感的无线多播网络中,由于网络终端的丢包问题,源节点往往需要重传数据包。在重传数据包过程中,文章应用网络编码技术提出了一种有序优化重传次数(orderly and optimal retransmission times,OORT)的网络编码算法。该算法通过对哈希值互补值邻域中不同的值对应的数据包进行相互编码,以减少其哈希值的度,再与其互补哈希值对应的数据包编码组成有序数据包发送组合,来产生更多的编码机会。该算法在监听概率较低导致其他算法不能进行网络编码时,还可以进行再次编码,从而减少重传次数,提高了网络性能。模拟实验结果表明,该算法与著名的COPE网络编码算法和HLAR算法相比较,在重传次数和时延上都有明显的降低。

关键词：丢包率网络编码重传次数时延

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时延敏感网络中优化重传次数的算法研究

时延敏感网络中优化重传次数的算法研究

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作者：郭豪合肥工业大学

学位级别：硕士

自网络编码理论研究发展以来,一直受到国内外学者的广泛关注和大量的研究投入。目前对于网络编码理论的研究主要分为理论知识研究和应用技术研究两大方面。在实际的网络环境应用中,网络编码对于提高数据的吞吐量和数据传输的可靠性等方... 详细信息

自网络编码理论研究发展以来,一直受到国内外学者的广泛关注和大量的研究投入。目前对于网络编码理论的研究主要分为理论知识研究和应用技术研究两大方面。在实际的网络环境应用中,网络编码对于提高数据的吞吐量和数据传输的可靠性等方面具有比较明显的优势。网络编码是一种编码和路由相融合的信息交换技术,在多跳或者单跳网络中,改变了原有节点只是能够进行数据的存储与转发功能,进而使发送节点具有根据特定条件将数据包分组编码发送的能力,而目的节点则具有与编码相对应的解码数据包的能力,从而实现原始数据的解码还原工作,使整体网络的吞吐量得到提高。本文针对时延敏感的无线单跳网络中基于数据包的监听和重传,研究了相关的理论知识和研究成果,而且提出了一种有序优化重传次数的网络编码算法(OORT),我们的算法利用哈希值互补值邻域对所有数据包进行查找和划分,然后构造出有序的编码发送组合,该算法与之前的网络编码算法相比较,能够产生更多的编码机会,从而有效地降低了重传次数。由于网络编码在解码时需要接收到足够多的编码数据包,导致解码时延成为时延敏感网络面临的一个问题。因此需要深入研究在时延敏感的网络环境中如何设计网络编码算法以适应网络限制的解码时延和低缓存的特点。本文的OORT算法一方面能够进一步提高数据包的重传效率,有效地降低数据包的重传次数。另一方面,根据初始目的节点的监听概率的变化,在初始监听概率较低时,适应时延敏感的网络特点,能够优化整体网络的时延,在实际的网络环境模拟中,较其他算法大约可分别降低12%的平均重传次数和11%的平均时延。

关键词：网络编码重传次数时延丢包率优化算法

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Ad Hoc网络MAC层协议研究及其算法改进

Ad Hoc网络MAC层协议研究及其算法改进

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作者：余小龙电子科技大学

学位级别：硕士

现代社会无线通信技术、个人通信技术发展迅速,传统的蜂窝网络系统已经无法满足现代通信技术的发展,因此移动自组网(Mobile Ad Hoc Networks,MANETs)孕育而生。无线网络系统中,MAC层协议控制着各个节点对信道的接入性能,MAC层协议的好... 详细信息

现代社会无线通信技术、个人通信技术发展迅速,传统的蜂窝网络系统已经无法满足现代通信技术的发展,因此移动自组网(Mobile Ad Hoc Networks,MANETs)孕育而生。无线网络系统中,MAC层协议控制着各个节点对信道的接入性能,MAC层协议的好坏直接决定网络性能的好坏。因为MAC协议是采用分布式系统,在当网络节点数较多的情况下,网络系统无法避免报文冲突的情况发生。因此,采用什么样的退避算法来减少报文冲突现象的发生,保证各个节点公平的接入信道、并且提高系统的吞吐性能成为业界的重要研究课题。IEEE802.11协议体系是MANEYs的主要支撑协议,也是本文的重点研究对象,IEEE802.11体系中,MAC层采用了CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突检测)MAC协议。CSMA/CA使用了二进制指数退避算法(BEB),在现实应用中,BEB算法的饱和吞吐量性能以及公平性能较差,并且没有考虑到重传次数限制、信道误码等因素。这些问题节点接入信道产生了直接的影响。而且BEB算法不适用于多跳环境。针对以上问题,本文就IEEE802.11协议中的退避算法做了以下研究:首先,论文对Ad Hoc网络各个MAC接入协议进行了系统研究,并分析了这些协议的优缺点,论文重点分析了BEB算法的缺陷,并研究了影响BEB算法性能的主要因素,论文特别针对BEB算法在重传次数限制和单跳多跳环境下进行了模拟仿真验证。其次,论文对Ad Hoc网络已有退避算法研究和归类。本文对四种主流退避算法进行了仿真实验。通过实验得出结论:信道在不同的状况下应采用不同的退避值,并对信道的状态估计非常关键。论文提出如果利用不同的退避算法的性能优点,将不同的退避算法结合,将能够有效的提高系统性能。再次,本文提出了三种动态自适应退避算法,基于传输状态变化自适应退避算法;基于信道节点冲突概率预测自适应算法;基于传输限制自适应算法。基于传输状态变化自适应退避算法,在BEB算法的基础之上,结合了对数退避算法,将BEB算法未考虑到的信道误码情况、重传限制情况融入到算法之中,尽量在有限的重传次数中,保证信道接入公平性并提高系统饱和吞吐量性能。基于信道节点冲突概率预测自适应退避算法,通过CSMA/CA对信道进行监听,将信道中的忙碌、空闲、冲突时隙进行统计,计算信道冲突概率,根据冲突概率来动态适应信道不同状态,从而保证系统性能的提高。基于传输限制自适应退避算法结合了线性退避算法以及指数退避算法。算法旨在节点能在三次重传次数限制下,能尽量接入信道,并且使得各个节点的CW窗口值尽量不一致。这样当信道竞争情况激烈的情况下,算法利用其它节点退避时隙,有意识的使得退避窗口值较小的节点接入信道,这样能极大限度的提高信道饱和吞吐量,但基于传输限制自适应退避算法在一定程度上牺牲了公平性。最后,本文通过实验仿真比较了基于传输状态变化自适应退避算法,基于信道节点冲突概率预测自适应算法,基于传输限制自适应算法三种算法的性能。针对系统性能将三种算法与BEB算法进行对比分析,实验数据表明三种算法都能有效的提高系统饱和吞吐量性能,以及公平系数性能。

关键词： Ad Hoc网络 MAC协议二进制退避算法冲突检测重传次数信道误码

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无线网络视频传输自适应前向纠错算法研究

无线网络视频传输自适应前向纠错算法研究

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作者：岳攀攀中国矿业大学

学位级别：硕士

随着无线网络技术的不断发展,无线多媒体技术得到越来越广泛的应用,也给人类的生活带来很大改变,人们对无线视频质量的要求越来越高。而无线Mesh网作为无线网络的关键技术之一,受到越来越多的关注,无线Mesh网的视频传输也成为研究热点... 详细信息

随着无线网络技术的不断发展,无线多媒体技术得到越来越广泛的应用,也给人类的生活带来很大改变,人们对无线视频质量的要求越来越高。而无线Mesh网作为无线网络的关键技术之一,受到越来越多的关注,无线Mesh网的视频传输也成为研究热点。由于无线Mesh网的多跳、拓扑变化以及自组织性,其传输视频的难度更大,丢包情况更严重,因此,需要合适的差错控制技术来保证视频流的成功传输。前向纠错编码方法作为差错控制的一种,可以通过添加额外的冗余分组来恢复传输过程中丢失的数据包。由于无线网络上的数据包丢失存在时间上的突发性和数量上的波动性,因此,传统的前向纠错技术要在无线视频传输中取得最佳效果是很难的,因为较少的冗余分组数可能导致丢失的视频数据无法恢复,而过多的冗余分组数可能消耗太大的传输带宽,所以纠错机制中添加的冗余分组应该能够根据信道状况及网络负载等情况自动调整,研究自适应的前向纠错技术具有很大意义。首先,本文对国内外有关自适应前向纠错算法的研究现状进行了归纳总结,介绍了几种常用的差错控制方法,对静态前向纠错方法的性能进行了简单的分析,并通过实验证明增强型自适应前向纠错（Enhanced Adaptive Forward Error Correction,EAFEC）算法的不足之处,以说明改进该算法的必要性。其次,针对EAFEC算法中队列长度的平滑因子为固定常量的问题,结合权重值对算法性能影响的研究,分析了不同包错误率时队列长度权值同冗余分组数以及峰值信噪比的变化关系,提出一种根据信道状况自动调整队列长度平滑因子的方法,在无线Mesh网络中对提出的算法进行测试并分析实验结果。最后,为了解决EAFEC算法中将队列长度和重传次数人为地分为主次因素的问题,进一步引入平衡参数来平衡队列长度和重传次数在确定冗余分组数上所占的比重,并根据网络负载和信道状态来调整相应numFEC1和numFEC2在最终确定numFEC时的比重大小。本文在仿真软件NS-2中搭建无线Mesh网络对新的算法进行了测试,实验结果证明,本文提出的引入平衡参数的增强型自适应前向纠错（Balance Parameter Introduced for Enhanced Adaptive Forward Error Correction,BEAFEC）算法在丢包数、冗余数以及峰值信噪比等性能上有很大的改善,新算法在添加较少冗余分组的情况下仍能很好地恢复丢失的视频数据,在丢包率为0.3的情况下获得的PSNR值绝大部分在40d B以上,明显提高了视频质量,改善了用户的视觉体验。

关键词：前向纠错视频传输队列长度重传次数无线Mesh网

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基于线性网络编码重传算法的MATLAB仿真分析

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微型机与应用 2016年第10期35卷 67-69页

作者：薛琰孟利民浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023 浙江省通信网技术应用研究重点实验室浙江杭州310023

近年来,网络编码技术理论飞速发展,为提高无线网络传输的吞吐率和可靠性提供了新的启发点。首先介绍了网络编码理论的发展现状和线性网络编码理论,然后构建了无线网络重传模型,对原有的网络编码无线广播重传(NCWBR)算法和改进型网络编... 详细信息

近年来,网络编码技术理论飞速发展,为提高无线网络传输的吞吐率和可靠性提供了新的启发点。首先介绍了网络编码理论的发展现状和线性网络编码理论,然后构建了无线网络重传模型,对原有的网络编码无线广播重传(NCWBR)算法和改进型网络编码无线广播重传(ENCWBR)算法进行了MATLAB仿真,证明了ENCWBR算法在高丢包率的条件下确实可以很好地控制重传次数。

关键词：网络编码无线网络重传次数

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无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制

无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制

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作者：周杰英黄正林勤南彭彦皓 510275 广东省广州市海珠区新港西路135号

本发明提出一种无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制，以改善网络吞吐量和节点接入信道的公平性受限的情况。本发明引入“活跃节点”？，通过侦测信道的空闲时隙来估算网络中的活跃节点数，由此推导网络达到饱和吞吐量时... 详细信息

标准号: CN105592564A

本发明提出一种无线Mesh网络中基于活跃节点数估计的自适应接入机制，以改善网络吞吐量和节点接入信道的公平性受限的情况。本发明引入“活跃节点”？，通过侦测信道的空闲时隙来估算网络中的活跃节点数，由此推导网络达到饱和吞吐量时节点的最优传输概率，再通过动态调节初始竞争窗口值来提高网络吞吐量；当发生冲突时，引入重传调整因子来改善节点间的公平性，根据活跃节点数和重传次数计算重传因子，再通过重传因子合理地设置重传竞争窗口值以减少数据包的丢失，从而提高了重传接入的成功率。本方法能够有效地改善无线Mesh网络的吞吐量、公平性以及丢包率等方面的性能，是一种无线Mesh网络切实可行的接入控制方法。

关键词：无线Mesh网络活跃节点数公平性重传重传因子一种吞吐量初始竞争窗口饱和吞吐量竞争窗口值网络吞吐量自适应接入传输概率调整因子动态调节改善网络活跃节点接入控制接入信道空闲时隙侦测信道重传次数丢包率和节点节点间数据包引入推导接入受限最优成功率丢失估算网络改善时节计算设置冲突减少有效

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一种基于相长干涉的无线网络传输的冲突解决方法与系统

一种基于相长干涉的无线网络传输的冲突解决方法与系统

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作者：冀晓宇刘俊宏何源王继良刘云浩 214135 江苏省无锡市无锡新区太科园大学科技园清源路立业楼A区501室

本发明公开了一种基于相长干涉的无线网络传输的冲突解决方法与系统，该方法包括：当无线网络传输的接收节点检测到数据包冲突时，接收节点向发送节点发送竞争通知包；发送节点接收到所述竞争通知包后，向所述接收节点发送竞争数据包，... 详细信息

标准号: CN102970737B

本发明公开了一种基于相长干涉的无线网络传输的冲突解决方法与系统，该方法包括：当无线网络传输的接收节点检测到数据包冲突时，接收节点向发送节点发送竞争通知包；发送节点接收到所述竞争通知包后，向所述接收节点发送竞争数据包，竞争数据包长度代表发出该竞争数据包的发送节点身份；接收节点根据相长干涉原理，通过竞争数据包长度识别出发送节点；接收节点安排每个识别出的发送节点的发送时刻，接收节点生成包含每个识别出的发送节点的发送时刻的调度包；接收节点向发送节点发送该调度包；发送节点接收到所述调度包后，按调度中的安排发送数据。本发明通过主动竞争，提高了冲突解决效率，减少了重传次数，降低了发送节点和接收节点的能耗。

关键词：发送节点接收节点调度包无线网络传输数据包长度冲突解决发送竞争发送时刻相长干涉数据包通知包竞争识别数据包冲突安排发送重传次数接收一种能耗生成调度发送包含检测身份发出主动安排公开减少

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一种EPON中ONU的升级方法

一种EPON中ONU的升级方法

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作者：孙大宏汤勇刘启林李岳政 201616 上海市松江区广富林路4855弄20号、90号

本发明涉及一种EPON的升级方法，具体公开了一种EPON中ONU的升级方法，根据ONU的升级状态，当ONU需要Activate或Commit时，则启动相应的定时器，并在设定的时间内等待ONU的Activate或Commit回应，若在该设定的时间内若收到回应则表示成... 详细信息

标准号: CN102868945B

本发明涉及一种EPON的升级方法，具体公开了一种EPON中ONU的升级方法，根据ONU的升级状态，当ONU需要Activate或Commit时，则启动相应的定时器，并在设定的时间内等待ONU的Activate或Commit回应，若在该设定的时间内若收到回应则表示成功完成该动作，若没在该规定的时间内收到回应，则重新发送Activate或Commit命令，且当在规定时间内连续的重传次数内收到回应，也表示成功完成该动作，若未在规定时间内连续的重传次数内收回应，则断开连接，并将错误信息上报网管；进而确保了Activate和Commit软件镜像过程的顺利进行，并有效的提高了ONU的软件升级过程的可靠性。

关键词：回应时间内规定时间升级方法重传次数一种定时器设定软件升级过程错误信息断开连接软件镜像升级状态重新发送网管上报成功完成等待收回启动涉及公开有效需要进行

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基于网络编码的无线网络可靠传输技术研究

基于网络编码的无线网络可靠传输技术研究

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作者：段曼曼西南交通大学

学位级别：硕士

随着通信技术的发展,无线网络技术在人们的日常生活中已得到广泛的应用。由于无线网络中存在节点易于移动、信道质量差等特点,数据包在无线网络传输中容易发生丢包或误码等现象。在无线传输过程中,为了保证通信链路的可靠性,节点一旦发... 详细信息

随着通信技术的发展,无线网络技术在人们的日常生活中已得到广泛的应用。由于无线网络中存在节点易于移动、信道质量差等特点,数据包在无线网络传输中容易发生丢包或误码等现象。在无线传输过程中,为了保证通信链路的可靠性,节点一旦发生丢包,就必须进行重传。如何提高无线网络的重传效率、减少网络延迟一直是通信领域的研究热点,而网络编码的提出为该问题研究指明了一个新方向。现有的基于网络编码的重传算法,在进行编码包选取时大都使用贪婪算法,尽量使编码在一起的丢失数据包数量最大,导致部分接收节点不能成功解码编码包；而且大多数的重传算法并没有将数据包的延迟约束条件考虑在内,导致许多数据包对于接收节点来讲是无效的,网络服务质量较差。本文针对无线网络中丢失数据包重传问题开展研究,主要贡献工作：(1)针对无线网络中各链路丢包率不同的场景,提出一种基于网络编码的无线网络高效加权重传算法(Efficient Weighted Retransmission Based on Network Coding, NCEWR)。首先在建立数据包接收情况矩阵时将丢包率的非引入到矩阵中,以此表示该接收节点再次正确接收该数据包的概率；然后对矩阵中的每一行元素进行加权求和,此权值可以反应对应数据包被各接收节点成功接收的期望大小；接着根据求得的权值建立与接收情况矩阵对应的权值表,并将该表以权值递减的方式排序；最后对贪婪算法编码条件进行改进,不仅使每次编码包都包含尽可能多的丢失数据包,而且还保证所有接收到该编码包的节点都能对其成功解码。用Matlab仿真软件验证此算法的性能,发现改进的算法比已有相关算法具有更少的数据包重传次数,更低的计算复杂度。(2)针对时间敏感的场景,提出了一个低延迟的网络编码重传算法(NCEWR-Low Delay, NCEWR-LD)。该算法在创建搜索表D时,首先计算出每个数据包的平均加权延迟,并将其加入到搜索表D中。数据包的平均加权延迟可以反映数据包被接收节点需要的紧迫度。在寻找可编码的数据包时,将数据包的平均延迟约束作为第一判断标准,数据包对应行的加权值为次要标准,按照平均延迟约束依次增大和权值逐渐减少的顺序查找数据包,保证延迟约束小的数据包优先传输且每次传输的原始数据包个数尽可能多,实现超过延迟约束的数据包个数最少的目的。在对此算法进行仿真分析时,用超过延迟约束率来衡量算法性能优劣。仿真结果显示,在相同条件下NCEWR-LD的超过延迟约束率最低,即性能最优。

关键词：无线网络丢包重传网络编码重传次数延迟约束率

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基于网络编码技术的数据包重传机制的研究

基于网络编码技术的数据包重传机制的研究

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作者：樊果南京邮电大学

学位级别：硕士

无线链路极易受到路径干扰、数据冲突、节点移动等诸多因素的影响,使得数据在传输过程中很容易丢失,导致较高的数据丢失率,增加了重传的开销。基于网络编码的数据重传技术能够利用网络编码的技术特点减少重传开销,受到了当前研究者的广... 详细信息

无线链路极易受到路径干扰、数据冲突、节点移动等诸多因素的影响,使得数据在传输过程中很容易丢失,导致较高的数据丢失率,增加了重传的开销。基于网络编码的数据重传技术能够利用网络编码的技术特点减少重传开销,受到了当前研究者的广泛关注。本论文研究基于网络编码技术的数据包重传机制,做了如下工作:1、研究了基于截止时间约束的网络编码重传算法(Deadline Constraint-based Network Coding,DCNC)。DCNC算法要求每个数据包都必须在截止约束时间之前重传。与不加截止时间约束的重传方法相比较,该算法由于考虑了时间约束,需要较多的重传次数,但更加符合实际应用场景。2、给出了一种改进的基于二进制计算的网络编码重传算法(Improved-Wireless Broadcast Retransmission based on Binary Network Coding,I-WBRBNC),该方法允许对不可解的编码包进行缓存,并通过后续成功恢复的丢失数据包来解码缓存中的编码包。仿真结果显示,随着接收节点个数的增多,该算法相对于其他算法由于充分利用了缓存的编码包信息,明显地减少了重传次数,并且它能够在提高吞吐量和减少译码时延间进行折衷考虑。

关键词：网络编码译码时延重传次数截止时间约束

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