无线mesh网中基于网络编码感知的分组公平调度机制

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1、更多技术文章，论文请登录www.srvee.com第１期电子学报Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．１２０１０年１月ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡＪａｎ．２０１０无线Ｍｅｓｈ网中基于网络编码感知的分组公平调度机制黄辰，戴彬，王芙蓉，张波（华中科技大学电子与信息工程系，湖北武汉４３００７４）摘要：利用竞争无线媒介的用户的传输代价不同，本文提出了一种基于网络编码感知的分组公平调度机制ＦＳＮＣ．ＦＳＮＣ机制的基本调度单位是编码集，编码集中的用户将依据自身在编码集中的权重，公平地获取统计上的长期和短期系统服务时间．ＦＳＮＣ机制是通过用户的ＡＲＱ反馈消息，感知用户的解码能力从

2、而做出调度决策的．理论和仿真实验证明，ＦＳＮＣ机制在改善多用户分集系统的用户的吞吐率的同时，能够为多用户提供公平的服务时间．关键词：网络编码；无线Ｍｅｓｈ网络；公平调度中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：０３７２２１１２（２０１０）０１００２５０７ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｄｉｎｇＡｗａｒｅｎｅｓｓＢａｓｅｄＦａｉｒｌｙＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＭｅｓｈＮｅｔｗｏｒｋＨＵＡＮＧＣｈｅｎ，ＤＡＩＢｉｎ，ＷＡＮＧＦｕｒｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＢｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈ

3、ｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｅｘｐｌｏｉｔｔｈｅｆａｃｔｔｈａｔｕｓｅｒｓｃｏｎｔｅｎｄｉｎｇｆｏｒｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｍｅｄｉｕｍｗｉｌｌｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔ，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔａｆａｉｒｌｙｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｃｈｅｍｅＦＳＮＣ．ＦＳＮＣａｄｏｐｔｓＮＣａｗａｒｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｗｈｉｌｅｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｓｈｏｒｔａｎｄｌｏｎｇｔｅｒｍ

4、ｆａｉｒｎｅｓｓ．ＦＳＮＣｍａｋｅｓｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｏｌｉｃｙｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＲＱｆｅｅｄｂａｃｋｍｅｓｓａｇｅｆｒｏｍｕｓｅｒｓ．ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔＦＳＮＣｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｓｅｒｖｉｃｅｔｉｍｅｆａｉｒｎｅｓｓｗｈｉｌｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄｇｏｏｄｆｏｒｅａｃｈｕｓｅｒｉｎｍｕｌｔｉｕｓｅｒｄｉｖｅｒｓｉｔｙｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｅｔｗｏｒｋｃｏｄｉｎｇ；ｗｉｒｅｌｅｓｓＭｅｓｈｎｅｔｗｏｒｋ；ｆａｉｒｌｙｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ现公平性

5、保障和吞吐率提高之间的均衡是当前一大研１引言［３］究难点和热点问题．Ｍｅｓｈ网络可以为大范围无线用户提供高质量无线无线网络编码技术［４］允许中间节点对来自不同链宽带接入服务．由于用户在业务实时性和链路可靠性上路的数据帧进行线性编码操作，使得网络可以达到理论存在区别，使得多用户系统可通过发掘多用户分集增上的最大流最小割流量极限．网络编码被广泛用于益，取得较大的系统吞吐率．当信道波动变化较大时，系ＭＡＣ层差错控制，以恢复丢失的数据帧［５］．传统网络编统调度资源给信道增益高的用户，所带来的多用户分集码没有考虑到用户解码能力和信道状态的多样性，没有增益也高．目前３Ｇ无

6、线蜂窝系统的高速下行分组数据为用户提供差异性服务，可能导致部分用户的吞吐率下传输的实现中，辅以一定调度策略的多用户分集技术已降、时延上升［６］．文献［７］指出，只有通过合理调度，才能［１］经得到应用．充分发挥网络编码在提高吞吐率上的优势．同时结合已最大化系统吞吐率的调度方式没有考虑到公平性，有的公平调度算法也可以改善网络编码在处理用户差如果某个用户信道长期质量不佳，最大化吞吐率的调度异性上的不足．综上，网络编码关注的是网络整体吞吐方式将使系统无法为这样的用户提供服务保障．文献率的提高，多用户调度关注的是用户的相对公平服务，［２］提出的“哭泣的婴儿”问题指出，当

7、用户的信道质量网络编码与公平分组调度具有结合的优势与可能性，如特别差时，如果仍强行满足该用户的通信需求，将导致何在两者之间进行有效的折中是本文的研究重点．其它用户的性能下降．因此在多用户分集系统中如何实本文提出一种基于网络编码感知的分组公平调度收稿日期：２００９０４０２；修回日期：２００９０８１９基金项目：国家自然科学基金（Ｎｏ．６０８０３００５）；新世纪优秀人才支持计划（Ｎｏ．ＮＣＥＴ０６０６４２）内容版权归作者所有更多技术文章，论文请登录www.srvee.com２６电子学报２０１０年机制ＦＳＮＣ（ＦａｉｒｌｙＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇｂａｓｅｄｏｎ

8、ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｄｉｎｇ），利被调度