[發明專利]一種適用于隨機線性網絡編碼的端到端自由度反饋的方法

無效

• 申請號: 201210516856.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102970117A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 董超;屈毓錛;王海;陳晨;于衛波
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L1/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種適用于隨機線性網絡編碼的端到端自由度反饋的方法。該方法通過將目的節點的自由度反饋到源節點，使源節點可以及時了解目的節點的接收情況，從而可以針對性的調整其傳輸策略，進而改善網絡性能。采用端到端自由度反饋的方法不僅簡潔，也更能準確反映目的節點對尚缺乏編碼分組的需求。

背景技術

近年來，伴隨著技術的發展和用戶需求的增長，無線自組織網絡技術一直受到學術界與工業界的廣泛關注，并成為當前無線網絡通信技術的熱門研究領域。長期以來，無論在學術界還是工業界，大都試圖利用有線通信的思路來研究無線網絡，即將適合有線網絡的各種研究結果稍加改造后應用于無線自組織網絡。實際上，與有線通信相比，無線通信有其獨特的地方，最突出的一點就是無線信道的廣播特性，這會導致無線網絡節點會收到大量目的節點并不是自己的數據分組。如果把無線鏈路視為“有線鏈路”，那么節點將這些冗余的分組是直接丟棄的，這無疑浪費了有限的無線信道資源。因此，如果能合理利用無線廣播信道等特征，無線自組織網絡的性能將獲得更大的改善空間。

網絡編碼是近年來通信理論領域所取得的重大進展之一，對如何利用無線通信的廣播特性給出了很好的解決思路，其核心思想是網絡節點不僅執行數據轉發功能，還將對接收的數據分組進行編碼處理，這其中就可以包括那些過去被認為是冗余將被丟棄的分組。實際上，無線自組織網絡的廣播特性以及拓撲的多跳特征非常適合網絡編碼的廣播需求，反過來，網絡編碼又能夠很好地適應無線自組織網絡的動態性。因此，將網絡編碼技術應用到無線自組織網絡的研究中變得非常自然。近些年，網絡編碼在改善無線自組織網絡的吞吐量、可靠性等性能方面涌現出一大批研究成果。

反饋機制在當前網絡協議設計中必不可少，通過反饋，發送節點可以了解到接收節點的接收情況，進而實現速率控制、可靠傳輸等目的。當采用網絡編碼時，一個編碼分組往往攜帶了多個原始分組的信息，因此，接收節點只有在收齊了足夠多的線性無關的編碼分組才能把原始信息解碼出來。現有的一些網絡編碼協議（比如經典的網絡編碼協議MORE）中會采取如下反饋方式：源節點一直不停地發送編碼分組直到收到目的節點對當前批次已完成的反饋分組。不妨假設編碼批次大小為k，則目的節點只有在收到k個線性無關的編碼分組時才產生一個對當前批次確認的反饋分組（稱為批次反饋），源節點在收到此反饋后如果文件還沒傳輸完，就開始下一批次的傳輸。相比傳統傳輸方式，這種完全的批次反饋方式一方面減少了對單個數據分組的確認而產生的大量反饋流量，提高了效率；另一方面，在現實的無線多跳網絡環境下反饋分組可能要經歷很大的時延才能到達源節點，源節點由于沒有及時收到反饋會繼續發送當前批次的編碼分組，這會加劇網絡狀況的惡劣，使得反饋分組到達源節點的時延更大，由此造成惡性循環。這些都會造成有限的網絡資源被大量浪費，進而影響吞吐量和時延等網絡性能。因此，亟需一種能及時將目的節點的接收情況反饋到源節點的方法，進一步改善網絡性能。

本發明提出一種適用于隨機線性網絡編碼的端到端自由度反饋的方法，該方法將目的節點的自由度反饋到源節點，自由度是對尚缺編碼分組的數目的描述。在此種方法下，目的節點不必只在收到足夠多的線性無關的編碼分組時才發送反饋分組，而是可以在適當的時候就將自由度反饋到源節點。這時源節點根據自由度就可以了解目的節點的具體接收情況，進而調整其發送策略，提高傳輸效率。

【參考文獻】

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