無線多跳網絡中網絡編碼感知的機會轉發機制

袁永瓊 張 軍 王 赟

(北京航空航天大學 電子信息工程學院，北京100191)

網絡編碼是一種提高網絡吞吐量和魯棒性的新技術［1］.網路編碼最早是 Ahlswede 等人［2］提出的，并證明了使用網絡編碼可以達到有向網絡的組播容量，而該容量是傳統路由方式難以達到的.文獻［3］首次提出了一種協議層面上實現的網絡編碼傳輸方案COPE，來提高無線多跳網絡單播通信的端到端吞吐量.COPE利用信道的廣播特性進行機會偵聽和編碼廣播，中間節點嘗試將待發送的多個數據分組進行網絡編碼后發送，降低局部的發送次數，提高帶寬利用率，進而提高網絡的整體吞吐量.數據流的傳輸路徑由路由協議確定，編碼機會依賴于不同流所選路徑存在線性結構、“Y-結構”、“X-結構”等.本質上，COPE 是一種基于“機會”的消極編碼策略，若多個流所選路由沒有任何交叉節點，則無編碼機會.

為挖掘更多的編碼機會，近年來學者們提出了集中式和分布式編碼感知的路由協議［4－10］.

文獻［4］從理論上分析了基于COPE類型的網絡編碼感知的路由方式在無線網絡中所能帶來的吞吐量增益.文獻［6］定義了一個新的度量ECX(Expected Coded transmission Count)，將編碼感知的路由問題轉化為線性優化問題，分析了編碼感知的路由對網絡吞吐量帶來的提升.這兩種集中式算法雖能從全局進行優化，然而算法需知道全網拓撲信息和當前流量分布的全局信息，不適用于動態無線網絡.

文獻［7－10］提出了分布式的編碼感知路由算法，每個節點據自己了……