基于网络编码的无线多播速率选择机制

蒋友辉 卢汉成 洪佩琳 薛开平

(中国科学技术大学电子工程与信息科学系 合肥 230027)

1 引言

多播业务可以节省宝贵的带宽资源，应用广泛，例如视频会议、传感器网络和军事应用等。但是无线网络中应用多播通信业务面临艰巨挑战，尤其是在数据可靠传输的多播业务中。在可靠多播通信中，源节点需要重传接收节点丢失的数据，由于不同节点丢失的数据可能不同，接收节点可能已经接收到当前重传的数据，这不仅造成了接收节点对数据的冗余接收，而且直接增加了源节点的重传的数据量。另外，每个接收节点与源节点之间的信道状态可能是不同的，源节点以较低速率发送数据虽然可以减少数据丢失，减少数据重传，但是会导致很低的吞吐量和很大的延迟。而以较高速率发送数据则会导致信道状态差的节点丢失数据，源节点需要重传大量数据，无论是以过高速率还是以过低速率发送数据，都将导致较大的系统延迟。

数据可靠传输和延迟在一些如救灾和军事应用的业务中有重要意义。混合自动请求重传(HARQ)[1,2]可以保证数据的可靠传输，但是会带来接收节点重复冗余接收数据等问题，本文结合网络编码(NC)[3-5]提高数据重传效率，源节点每次重传所有数据包经过随机线性组合的编码包，每个编码包包含所有数据信息，当接收节点接收到足够多的线性独立编码包后解码出自己丢失的数据包，这样就能避免接收节点对数据包的重复接收，直接减少源节点的数据发送量。……