基于网络编码的多跳无线网络可靠组播

文瑞涵 冯 钢

(电子科技大学通信与抗干扰国家重点实验室 成都 610054)

1 引言

在多跳无线网络中的许多重要应用，如文件分发、实时信息发布，电子文档分发、股票报价、视频会议等都需要网络提供一点同时对多点的(组)通信服务。利用组播(multicast)方式来支持组播通信的应用，可以大大提高资源利用率。特别在资源受限的多跳无线网络中，链路带宽受限且传输错误率较高，在这种情况下，组播网络利用率高、能节省发送者自身的资源、可扩展性较强的优点尤为凸显。因此，多跳无线网络中组播一直是国际上无线网络研究领域中的一个热点研究课题[1-3]。大多数的组播应用属于数据组播应用，要求恢复组播报文差错、所有组播接收者收到的报文数量一致、顺序一致、并具有一定实时性等，也即是说这些数据组播应用都需要可靠组播(reliable multicast)服务。如有接受者检测到有传输错误或数据丢失，需要某种机制来恢复这些错误或丢失。

根据丢失恢复机制，现有的协议可以分为两类：基于自动重播请求(ARQ)和基于前向纠错法(Forward Error Correction, FEC)的协议。基于ARQ协议中，丢失分组由源节点根据 ACK(ACKnowledgement)或NACK反馈请求进行重传，直到所有接收者都正确收到分组，使用 ACK反馈机制所有接受者必须发送 ACK到源节点，这加重了源节点负担，还可能造成“应答闭塞”(Feedback implosion)，因此在组播网络多采用NACK反馈机制，如PGM协议[4]和NORM[5]。RFC3208[4]中提出的PGM(Pragmatic General Multicast)协议是适用于有线网络的采用 NACK反馈机制的可靠组播协议，组播组成员检测到丢包后单播NACK。……