不完美反馈下基于立即可解网络编码的多播重传机制

王 练, 朱朝辉, 吴海莲, 殷 豪

(重庆邮电大学计算机科学与技术学院, 重庆 400065)

0 引 言

无线网络数据传输过程存在反馈信息因干扰丢失的情况,反馈信息丢失将导致发送方无法对接收端的接收状态全面了解,导致对后续重传包的选择带来不确定性。网络编码(network coding,NC)由Ahlswede等人在2000年首次提出[1],网络编码允许网络中间节点按一定的规则对数据包进行编码后转发,该“编码-转发”模式有别于传统的“存储-转发”模式,中间结点的编码能力能有效提升传输链路带宽的利用率[2]。Katti等人提出机会式NC(opportunistic NC, ONC),其编解码运算采用异或(eXclusive OR,XOR)操作,XOR运算简单,能有效降低编解码计算复杂度[3]。立即可解NC(instantly decodable NC, IDNC)是ONC的子类[4],所生成的编码包须满足编解码条件,避免不可解编码包的产生,能有效降低完成时延[5-6]。

不完美反馈下,Valaee等人研究反馈丢失对基于IDNC广播方案完成时延的影响,并在反馈丢失和完成时延降低的情况下设计了3种即时可解码网络编码图更新算法[7]。Gao等人在单跳网络中解码延迟约束和不完美反馈情况下提出上三角网络编码方案,该方案能有效提高吞吐量[8]。Douik等人研究不完美反馈下持续删除信道上广义IDNC(generalized IDNC, G-IDNC)组播译码时延问题,并将该问题转换为G-IDNC图中求最大权团问题,在此基础上提出次优贪婪算法,以减小译码时延[9]。Sorour等人根据极大似然状态,在不完美反馈下根据接收端的接收状态推导出最小译码时延和完成时延的表达式[10]。Douik 等人在不完美反馈下提出有损G-IDNC图(lossy G-IDNC graph,LG-IDNC),使用基于LG-IDNC的权重值公式有效降低译码时延[11]。……