【正文】 網(wǎng)是一種無(wú)中心、自組織、自愈合的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，是數(shù)字化部隊(duì)建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，通常應(yīng)用于師和師以下機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)部隊(duì)，為師以下部隊(duì)提供無(wú)縫通信連接。（8）智能交通系統(tǒng)應(yīng)用“智能交通系統(tǒng)”正在為公眾和專用的交通運(yùn)輸帶來(lái)越來(lái)越多的新動(dòng)力，如日常交通運(yùn)營(yíng)管理和提高公眾交通安全意識(shí)等。摩托羅拉公司的Mesh組網(wǎng)方案采用了軍用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)中斷后能夠自動(dòng)組網(wǎng)自動(dòng)恢復(fù)工作。無(wú)線Mesh網(wǎng)使當(dāng)今的智能交通系統(tǒng)具備了物超所值、耐用可靠、快速部署等關(guān)鍵特性。第三章 網(wǎng)絡(luò)編碼概述 組播通信方式 組播技術(shù)的概念傳統(tǒng)的IP通信方式主要有兩種：第一種是單播（Unicast），指一個(gè)源節(jié)點(diǎn)和一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信；第二種是廣播（Broadcast），指一個(gè)源節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)中所有其他的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信。采用單播方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)分別向多臺(tái)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送相同的信息，信息的重復(fù)發(fā)送不僅浪費(fèi)了大量的帶寬，也增加了服務(wù)器的負(fù)載。所以，傳統(tǒng)的單播和廣播通信方式都不能有效的解決單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問(wèn)題。其中組播組（Multicast Group）是指源節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)包以盡力而為傳送的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)確定節(jié)點(diǎn)子集。在這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中，要實(shí)現(xiàn)由一點(diǎn)向多點(diǎn)組播信息，傳統(tǒng)的路由方式是通過(guò)在通信網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)或多個(gè)組播樹(shù)，每個(gè)組播樹(shù)都將信源和所有的信宿連接起來(lái)，所要傳輸?shù)男畔⒕驮谶@些事先選好的路徑上傳輸。為了可以獲得更高的組播速率，我們可以建立多個(gè)組播樹(shù)，并且在不同的組播樹(shù)上傳輸不同的信息，只要每條邊上傳輸?shù)男畔⒘繚M足即可。由最小割最大流定理[16]，我們可以知道網(wǎng)絡(luò)中兩點(diǎn)之間的最大流量可以通過(guò)最小割來(lái)衡量；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)最大流的路徑可以通過(guò)最大流算法找到[17]，這里最大流是指從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的最大流量值，最小割是指從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間邊的容量的和值。但是，當(dāng)我們考慮一點(diǎn)向多點(diǎn)的組播路由樹(shù)的建立時(shí)，問(wèn)題就復(fù)雜起來(lái)。一般采用的方法是先采用最大流算法找到信源與一個(gè)信宿之間的最大流及其實(shí)現(xiàn)的路徑；然后再依次尋找其他信宿與信源之間的路徑。這樣處理是因?yàn)?，傳統(tǒng)路由認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⑹遣荒墀B加的，只能進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。這將最終使得組播可以實(shí)現(xiàn)的傳輸容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最小割最大流確定的容量上限。 網(wǎng)絡(luò)編碼的提出2000年，香港中文大學(xué)的Ahlswede等人發(fā)表了一篇題為“網(wǎng)絡(luò)信息流”文章，提出了“網(wǎng)絡(luò)編碼”這一概念。網(wǎng)絡(luò)編碼的提出從本質(zhì)上打破了通信網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)的信息處理方式，為我們提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量指明了一個(gè)新的發(fā)展方向。像很多基本的概念一樣，網(wǎng)絡(luò)編碼[19]也是基于一個(gè)很簡(jiǎn)單的思想。同時(shí)在信宿節(jié)點(diǎn)上，通過(guò)一定的處理方式，譯出信源所發(fā)的信息。但傳統(tǒng)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式路由方式，并不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最大流傳輸，所以它并不是最佳的；而如果使用網(wǎng)絡(luò)編碼的話，即在網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)上，對(duì)其接收到的信息允許先進(jìn)行編碼后再傳輸出去；在接收端，目的節(jié)點(diǎn)再根據(jù)自己的要求譯出所需的信息，則可以大大提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，充分利用網(wǎng)絡(luò)中的鏈路資源，從而實(shí)現(xiàn)最小割最大流定理給定的可傳輸信息的上限。我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的基本思想進(jìn)行解釋，來(lái)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)編碼的基本處理思想及其帶來(lái)的好處。其中是源節(jié)點(diǎn)，和是目的節(jié)點(diǎn)，且每條邊的信息速率均為1比特/時(shí)間單位。因?yàn)橹欣^節(jié)點(diǎn)在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)要么傳輸信息，則目的節(jié)點(diǎn)可以收到2比特/單位時(shí)間，目的節(jié)點(diǎn)只能收到1比特/單位時(shí)間；要么傳輸信息則目的節(jié)點(diǎn)可以收到2比特/單位時(shí)間，目的節(jié)點(diǎn)只能收到1比特/單位時(shí)間。這就意味著目的節(jié) 組播網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)和在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)同時(shí)收到了信息。Ahlswede等人首先提出網(wǎng)絡(luò)編碼這個(gè)概念。將信息傳輸與圖論的最大流最小割問(wèn)題聯(lián)系在一起。Ahlswede等人僅給出了網(wǎng)絡(luò)最大信息傳送速率的存在性證明，并沒(méi)有給出具體的網(wǎng)絡(luò)編碼實(shí)現(xiàn)方式。通過(guò)一個(gè)廣泛適用的線性編碼多播算法（Linear Code Multicast, LCM），每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)都可以達(dá)到其最大流。邊向量與點(diǎn)向量空間滿足一定的關(guān)系。LCM方法可以達(dá)到任意節(jié)點(diǎn)的最大流。Koetter等人為網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)學(xué)框架。同時(shí)尋找編碼系數(shù)的方法也通過(guò)代數(shù)編碼方式而簡(jiǎn)化了[21]。他同時(shí)證明了在該法則下，網(wǎng)絡(luò)中所有接收點(diǎn)收到全部信息的可能性至少為 其中是接收節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。滿足這樣要求的邊的最大數(shù)量是。同時(shí)，由于隨機(jī)編碼在各條鏈路上以等概率傳播信息，因此可以最大程度上保證傳輸?shù)某晒22]。這種方法將網(wǎng)絡(luò)編碼的構(gòu)造進(jìn)一步簡(jiǎn)化，它也是在己知拓?fù)涞那闆r下，首先通過(guò)最小割最大流算法找到完成組播所需的路徑的集合，在找出的這個(gè)子圖上，再自上而下的確定各個(gè)節(jié)點(diǎn)所需要進(jìn)行的操作。另外，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼在提高網(wǎng)絡(luò)性能方面的應(yīng)用做了大量的研究。具有確定拓?fù)涞挠芯€網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)編碼已受到廣泛的關(guān)注，但網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線環(huán)境下的研究和應(yīng)用還處于探索階段。因?yàn)闊o(wú)線鏈路的不可靠性和物理層廣播特性非常適合使用編碼的方法。具體來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，尤其是組播吞吐量；可以減少數(shù)據(jù)包的傳播次數(shù)，降低無(wú)線發(fā)送能耗；采用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，即使網(wǎng)絡(luò)部分節(jié)點(diǎn)或鏈路失效，最終在目的節(jié)點(diǎn)仍然能恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性和魯棒性；無(wú)需復(fù)雜的加密算法，采用網(wǎng)絡(luò)編碼就可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，等等。為了解決優(yōu)化無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)吞吐量的問(wèn)題，Jun Yuan[25]等把該問(wèn)題分解為兩個(gè)子問(wèn)題：第一個(gè)子問(wèn)題是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層的多跳路由問(wèn)題；第二個(gè)子問(wèn)題是優(yōu)化物理層能量分配問(wèn)題。與此類似，WuYunnan等[26]提出了一種中心化的算法，該算法主要是進(jìn)行遞歸的跨層優(yōu)化，在獲知物理層狀態(tài)的同時(shí)，對(duì)MAC 層分時(shí)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)層最大流指派進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。因此，不少研究者致力于提高無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的組播吞吐量，同時(shí)降低因采用網(wǎng)絡(luò)編碼帶來(lái)的復(fù)雜性。他們證明，在達(dá)到同樣組播容量的前提下，只需要在進(jìn)入中繼節(jié)點(diǎn)的鏈路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼即可。Tracey等人主要考慮的是時(shí)變的、鏈路容量受噪聲干擾影響的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型[28]。結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)狀況惡劣的條件下，網(wǎng)絡(luò)編碼和路由之間組播吞吐量的差別并不大，網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性上；在網(wǎng)絡(luò)狀況較好的條件下，網(wǎng)絡(luò)編碼相對(duì)于路由方法，能在很大程度上提高組播吞吐量。為了提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的單播或是組播通信效率，傳統(tǒng)的解決辦法是采用自動(dòng)請(qǐng)求重傳、前向糾錯(cuò)（Forward Error Correction ，F(xiàn)EC）以及混合自動(dòng)重傳技術(shù)。Tuan 等人從吞吐量效率的角度理論和仿真證明混合編碼技術(shù)能夠在很大程度上提高傳輸效率，有效地減少重傳次數(shù)，增大傳送成功概率，從而降低能量消耗。最小化能量組播就是源節(jié)點(diǎn)傳輸信息到目的節(jié)點(diǎn)集，使得傳輸每比特信息消耗的能量最小。而在采用網(wǎng)絡(luò)編碼的情況下，該問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃的問(wèn)題，在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)可解，并且在能耗和計(jì)算量上都要優(yōu)于傳統(tǒng)路由。Chen等人研究了在分布式天線系統(tǒng)（Distributed Antenna System， DAS）和多入多出MIMO系統(tǒng)中線性網(wǎng)絡(luò)編碼如何提高網(wǎng)絡(luò)魯棒性方面的問(wèn)題[31]。Chen研究的不足之處在于主要關(guān)注的是小型網(wǎng)絡(luò)中線性網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用，沒(méi)有考慮分布式隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的情況。盡管網(wǎng)絡(luò)編碼已經(jīng)確立了它在理論上提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的地位，但是很少有研究者把目光投向網(wǎng)絡(luò)編碼的具體實(shí)現(xiàn)這個(gè)領(lǐng)域。在COPE 協(xié)議中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)傳輸媒體進(jìn)行偵聽(tīng)，獲得它的鄰居節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，決定進(jìn)行編碼的機(jī)會(huì)，并在本地的先進(jìn)先出（First Input First Output，F(xiàn)IFO）緩存結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行編碼，然后進(jìn)行基于機(jī)會(huì)的路由。靈活的設(shè)計(jì)使得即使在網(wǎng)絡(luò)交通需求未知或者網(wǎng)絡(luò)流量劇增、或者發(fā)送/接收方動(dòng)態(tài)變化的情況下，COPE 協(xié)議仍能有效的支持多路單播流。本文后面將基于COPE編碼進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的研究，人們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼多播較傳統(tǒng)的路由多播的好處不僅僅局限在網(wǎng)絡(luò)多播的容量方面。 網(wǎng)絡(luò)多播容量的改善網(wǎng)絡(luò)編碼最主要的應(yīng)用就是提高多播系統(tǒng)的信息傳輸速率，即達(dá)到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的最大流，而傳統(tǒng)的路由方式則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。，我們通過(guò)一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲赋?，只有采用網(wǎng)絡(luò)編碼才能獲得網(wǎng)絡(luò)多播的最大流限，而無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的路由多播獲得。因此在評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)編碼多播的容量時(shí)，我們必須考慮多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及鏈路的容量。其隨機(jī)生成節(jié)點(diǎn)數(shù)為50的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并隨機(jī)選取10個(gè)接收節(jié)點(diǎn)。因?yàn)槎鄷?huì)話IP多播更能有效的利用網(wǎng)絡(luò)的資源，所以將網(wǎng)絡(luò)編碼多播和多會(huì)話IP多播的多播容量進(jìn)行了比較。此外，網(wǎng)絡(luò)編碼多播和多會(huì)話IP多播的容量差異隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均度數(shù)的增加而增加?，F(xiàn)有的多播路由協(xié)議主要可分為基于核心的路由協(xié)議和基于信源的多播路由協(xié)議。而基于信源的多播路由協(xié)議也會(huì)由于多個(gè)多播樹(shù)的疊加，造成某一鏈路流量的過(guò)載，影響網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。，源節(jié)點(diǎn)S將信息多播到接收節(jié)點(diǎn)。但采用路由方式（如（b）所示）時(shí)，2比特的信息是通過(guò)5條鏈路來(lái)傳輸?shù)?，另?條鏈路空閑。因此，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)編碼，負(fù)載被分配到了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)編碼多播使用鏈路的全部容量時(shí)，不但可以獲得4比特/單位時(shí)間的多播速率，而且此時(shí)的鏈路資源的利用率達(dá)到了最佳。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量損耗（a）是一個(gè)由8個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，信源節(jié)點(diǎn)多播信息和到接收節(jié)點(diǎn)和，節(jié)點(diǎn)傳輸范圍有限且僅能與周圍的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)直接通信。如果在接收節(jié)點(diǎn)和分別丟失了數(shù)據(jù)包和。（b）基于網(wǎng)絡(luò)編碼則是節(jié)點(diǎn)和再將其傳輸?shù)街虚g節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)對(duì)和做模2運(yùn)算后，再將其廣播到節(jié)點(diǎn)和處，這樣兩個(gè)接收節(jié)點(diǎn)就可以同時(shí)恢復(fù)出信源的信息比特和。因此采用基于網(wǎng)絡(luò)編碼方式的組播，可以有效地降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過(guò)程中的能量消耗，也降低了傳播的時(shí)延。另外，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)相關(guān)信源的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮[36]，減少網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒘?，從而減少節(jié)點(diǎn)能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存周期。網(wǎng)絡(luò)編碼在信息安全領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)生了一種基于數(shù)據(jù)包的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼檢測(cè)策略，對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行的簡(jiǎn)單多項(xiàng)式函數(shù)哈希變換，然后把得到的結(jié)果添加到原始數(shù)據(jù)包中。 本章小節(jié)本章首先介紹了組播通信方式，并分析了組播技術(shù)路由實(shí)現(xiàn)的局限性；由此引出了網(wǎng)絡(luò)編碼的介紹，并大致討論了網(wǎng)絡(luò)編碼在有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展；最后具體介紹了網(wǎng)絡(luò)編碼組播的性能優(yōu)點(diǎn)。COPE[32]編碼方法要求在IP層和MAC層之間插入一個(gè)新的編碼層，用于檢測(cè)編碼機(jī)會(huì)，如果可以編碼，并進(jìn)行編碼以便在一次傳輸中發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包。傳統(tǒng)路由選擇方法需要進(jìn)行4次傳輸；而使用COPE網(wǎng)絡(luò)編碼，節(jié)點(diǎn)1，2各自發(fā)送數(shù)據(jù)包到節(jié)點(diǎn)0，節(jié)點(diǎn)0收到數(shù)據(jù)包后將兩數(shù)據(jù)包編碼（模2和），然后廣播數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)1，2。同理，節(jié)點(diǎn)2得到所需數(shù)據(jù)包。根據(jù)吞吐量公式： （41）式中：表示時(shí)間；表示時(shí)間內(nèi)發(fā)送的原始數(shù)據(jù)包。吞吐量與網(wǎng)絡(luò)編碼增益成正比，故在本章中都將以網(wǎng)絡(luò)編碼增益來(lái)衡量吞吐量。術(shù)語(yǔ)解釋原始數(shù)據(jù)表示沒(méi)編碼的數(shù)據(jù)包編碼數(shù)據(jù)包多個(gè)原始數(shù)據(jù)包相與后形成的數(shù)據(jù)包下一跳節(jié)點(diǎn)集所有相與的原始數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)集合輸出隊(duì)列節(jié)點(diǎn)的一個(gè)先進(jìn)先出的隊(duì)列，用于存儲(chǔ)要前傳的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包池節(jié)點(diǎn)用于存儲(chǔ)T時(shí)間內(nèi)收到數(shù)據(jù)包的緩存區(qū)數(shù)據(jù)包ID32bit的數(shù)據(jù)包的IP源地址和IP序列號(hào)表1 本章內(nèi)術(shù)語(yǔ)的解釋 監(jiān)聽(tīng)機(jī)會(huì)由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的物理層廣播特性，只要將節(jié)點(diǎn)配置了全向天線并設(shè)置為混雜接收模式，該節(jié)點(diǎn)就有機(jī)會(huì)監(jiān)聽(tīng)到一定范圍內(nèi)傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)包。此外，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)將其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包以接收?qǐng)?bào)告廣播給鄰居節(jié)點(diǎn)。 編碼機(jī)會(huì)當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)數(shù)據(jù)包需要傳輸時(shí)，可以有多種數(shù)據(jù)包組合方式來(lái)進(jìn)行編碼。也就是說(shuō)要保證一次傳輸能夠傳輸最多的原始數(shù)據(jù)包并且下一跳節(jié)點(diǎn)集有足夠的信息以能夠正確解碼還原原始數(shù)據(jù)包。傳統(tǒng)條件下，當(dāng)MAC允許節(jié)點(diǎn)B傳輸數(shù)據(jù)包時(shí)，B節(jié)點(diǎn)依次取出輸出隊(duì)列的頭一條數(shù)據(jù)包，和進(jìn)行傳輸；網(wǎng)絡(luò)編碼條件下，假設(shè)B節(jié)點(diǎn)知道它的鄰居節(jié)點(diǎn)各自擁有的數(shù)據(jù)包時(shí)。但節(jié)點(diǎn)A沒(méi)有數(shù)據(jù)包，所以A節(jié)點(diǎn)不能夠解碼得到原始數(shù)據(jù)包。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)A和C都能解碼獲得一個(gè)所需要的原始數(shù)據(jù)，所以這種編碼方式比較好。上面這個(gè)例子說(shuō)明了多個(gè)單播流的數(shù)據(jù)包有可能在某個(gè)中間節(jié)點(diǎn)編碼。如果下一跳節(jié)點(diǎn)沒(méi)有解碼的話，一些不需要的數(shù)據(jù)包就繼續(xù)前傳從而導(dǎo)致浪費(fèi)了很多容量。如上準(zhǔn)則保證了下一跳節(jié)點(diǎn)集能夠正確解碼獲得所需的原始數(shù)據(jù)包，并且當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)有傳輸數(shù)據(jù)包機(jī)會(huì)時(shí)，它都會(huì)挑選滿足上述準(zhǔn)則的最大的來(lái)編碼。這個(gè)問(wèn)題牽涉到網(wǎng)絡(luò)編碼是否具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值（下一章節(jié)介紹的就是網(wǎng)絡(luò)編碼和物理層編碼結(jié)合的情況，可以看到在存在誤碼率的情況下，采用網(wǎng)絡(luò)編碼+ARQ兩種技術(shù)的效果，其實(shí)是不如HARQ的，但是還是要比ARQ的效果好）》這個(gè)部分是否作為一個(gè)研究結(jié)論，單獨(dú)介紹 學(xué)習(xí)鄰居狀態(tài)一個(gè)節(jié)點(diǎn)如何知道它的鄰居擁有哪些數(shù)據(jù)包呢？，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)向他的鄰居節(jié)點(diǎn)報(bào)告它所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包。因此，節(jié)點(diǎn)編碼選擇的依據(jù)不能單一的依靠接收?qǐng)?bào)告，還需要估計(jì)其鄰居節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議可以計(jì)算一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的投遞率，并且依據(jù)投遞率來(lái)區(qū)別這對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的路徑好壞。各鏈路的權(quán)重值廣播給網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)，因此鏈路狀態(tài)路由協(xié)議可依據(jù)權(quán)重值來(lái)計(jì)算最短路徑。有時(shí)候，節(jié)點(diǎn)可能因?yàn)殄e(cuò)誤的估計(jì)導(dǎo)致收到編碼數(shù)據(jù)包而不能正確解碼。 COPE編碼理論為了將COPE編碼技術(shù)更有效的應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)，這節(jié)介紹COPE編碼的一些重要理論。這也就是說(shuō)，當(dāng)無(wú)線信道有效時(shí)，節(jié)點(diǎn)就會(huì)從輸出隊(duì)列中取出頭原始數(shù)據(jù)包，并檢查頭原始數(shù)據(jù)包能否與隊(duì)列中的其他原始數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼。如果沒(méi)有編碼機(jī)會(huì)，節(jié)點(diǎn)就會(huì)直接廣播該原始數(shù)據(jù)包而不會(huì)等待可匹配的原始數(shù)據(jù)包到來(lái)。如上所述，如果中繼節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的接收?qǐng)?bào)告，那么在缺乏確定信息的情況下，該節(jié)點(diǎn)就會(huì)使用路由協(xié)議來(lái)計(jì)算下一跳節(jié)點(diǎn)間鏈路的投遞率，并依據(jù)投遞率來(lái)估計(jì)下一跳節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)某原始數(shù)據(jù)包的可能性，并據(jù)此決定是否進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，以提高下一跳節(jié)點(diǎn)集的正確解碼概率。假設(shè)現(xiàn)在已經(jīng)將個(gè)原始數(shù)據(jù)包編碼在一起，并考慮編碼相與第個(gè)原始數(shù)據(jù)包。如果滿足上述的門限值，就意味著下一跳節(jié)點(diǎn)集可以正確解碼的概率至少是G，從而進(jìn)行這樣的網(wǎng)絡(luò)編碼就可能有較大的網(wǎng)絡(luò)增益。表2描述的這個(gè)貪婪算法的計(jì)算復(fù)雜度與鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)目成線性比例。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)包池，用于存儲(chǔ)一段時(shí)間T內(nèi)該節(jié)點(diǎn)發(fā)送或接收到的數(shù)據(jù)