无线环境下基于网络编码的并行数据传输技术研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:boluoqb
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随着社会的发展,人们对优质、高效的无线数据传输服务的需求越来越高。无线通信技术的大规模迅速发展,以及移动设备智能化进一步提高,推动了并行多路传输方式的兴起与发展。并行多路传输具有带宽聚合、容错和负载均衡等优点,成为增强数据传输性能最可取方式之一。然而,在动态的无线网络环境下,由于路径特征差异巨大,数据包失序严重,加之移动终端缓存有限,数据传输的性能大大受到队头阻塞的限制。另一方面,无线信道的不可靠性导致丢包和重传频繁发生,在特定的应用(特别是对时间敏感的应用)中,以时延为代价的重传无法弥补特定业务数据丢失带来的损失。现有大部分研究方案仅仅依靠优化数据调度算法和重传策略来解决失序和丢包问题,导致了数据传输策略的被动性,且缺乏预防性,并不能很好地解决数据包丢失和失序问题。针对上述问题,本文提出了一种新颖的基于网络编码的并行数据传输解决方案,对现有多路径传输协议进行改进,为未来移动网络提供更高效的数据传输服务。本文的主要研究工作如下:(1)针对数据多样化特性设计了分级业务数据管理模型,支持数据调度;(2)针对无线环境的动态性设计了多元融合的路径评估模型,对路径进行准确的测量与评估;(3)针对数据包丢失和失序问题,提出了基于滚动编码组的网络编码算法,动态调配编码组,并根据具体的传输状态设置冗余度,以适应无线网络的动态性。为评估该方案的性能,本文搭建了基于NS-2仿真平台的网络场景,进行了详细具体的仿真实验测试。实验结果表明,对比现有的多路传输方案,本文所提出的方案能够显著提高数据吞吐量、减少重传和时延,提高网络资源利用率,提供高效稳定的数据传输服务。
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