基于概率和網(wǎng)絡(luò)編碼的蜂窩中繼選擇機(jī)制

林瀟，吳怡，徐哲鑫

（1.福建師范大學(xué)醫(yī)學(xué)光電科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350007；2.福建師范大學(xué)光子技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350007）

基于概率和網(wǎng)絡(luò)編碼的蜂窩中繼選擇機(jī)制

林瀟1，2，吳怡1，2，徐哲鑫1，2

（1.福建師范大學(xué)醫(yī)學(xué)光電科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350007；2.福建師范大學(xué)光子技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350007）

針對(duì)蜂窩中繼系統(tǒng)中單一應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)無法提升系統(tǒng)性能的問題，提出基于概率與網(wǎng)絡(luò)編碼的蜂窩中繼選擇機(jī)制CRS-PNC。在該機(jī)制中，數(shù)據(jù)的交互基于ARQ模式進(jìn)行，中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)偵聽到的待中繼的數(shù)據(jù)報(bào)文會(huì)結(jié)合編碼機(jī)會(huì)和本身的負(fù)載情況來計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)概率，并構(gòu)造概率轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)來設(shè)計(jì)自適應(yīng)的發(fā)送時(shí)延，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文網(wǎng)絡(luò)編碼后的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)延發(fā)送。仿真表明，CRS-PNC與經(jīng)典的幾種蜂窩中繼機(jī)制相比，在系統(tǒng)吞吐量上具有較好的性能。

中繼選擇；概率；網(wǎng)絡(luò)編碼；競(jìng)爭(zhēng)時(shí)延

0 引言

未來移動(dòng)通信系統(tǒng)需要支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更大的覆蓋范圍。而傳統(tǒng)的蜂窩寬帶技術(shù)無法滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)速率、覆蓋范圍、新型業(yè)務(wù)和用戶數(shù)量等要求。因此，在蜂窩系統(tǒng)中引入中繼技術(shù)提供協(xié)作分集成了比較經(jīng)濟(jì)的解決方法，它可以帶來擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍、提升系統(tǒng)容量、消除信號(hào)盲區(qū)和降低成本等諸多方面的好處。

網(wǎng)絡(luò)編碼[1]是一種可以替代傳統(tǒng)路由算法的編碼方法。在網(wǎng)絡(luò)編碼中，中間節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的多個(gè)源節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行編碼、壓縮等處理后，再傳輸給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，使其特別適用于具有廣播特性的無線網(wǎng)絡(luò)，在減少傳輸時(shí)間、節(jié)省發(fā)射功率和提高系統(tǒng)吞吐量方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)[2]，因此，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線中繼技術(shù)，將會(huì)給現(xiàn)有的蜂窩系統(tǒng)帶來革命性的變化，是移動(dòng)通信技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。

近年來，蜂窩中繼系統(tǒng)的中繼選擇算法也成為了熱點(diǎn)研究問題。文獻(xiàn)[3]分析了三種經(jīng)典的中繼選擇算法：（1）基于距離的中繼選擇算法。該算法將小區(qū)劃分為若干子區(qū)域，移動(dòng)站基于距離和信號(hào)功率的關(guān)系與子區(qū)域的指定中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，其實(shí)現(xiàn)起來最簡(jiǎn)單，是一個(gè)相對(duì)靜態(tài)的中繼選擇算法；（2）基于路徑損耗的中繼選擇算法，移動(dòng)站可以根據(jù)路徑損耗的變化選擇最佳的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，優(yōu)于基于距離的中繼選擇算法；（3）基于SINR的中繼選擇算法，不僅考了信號(hào)衰減的因素，還考慮了噪聲和干擾的影響，在三者中最優(yōu)。文獻(xiàn)[4]提出了一種正交混合空時(shí)網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼選擇算法，即根據(jù)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送出錯(cuò)率所反映的信道效益情況，來計(jì)算節(jié)點(diǎn)需要中繼的概率，由中繼節(jié)點(diǎn)對(duì)其發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行中繼。文獻(xiàn)[5]研究了Nakagami信道中聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)編碼和雙向協(xié)作中繼的中斷與平均誤碼率的性能，基于網(wǎng)絡(luò)編碼提出了一種最小化較差用戶誤碼率的協(xié)作中繼選擇策略，該策略通過增加協(xié)作中繼數(shù)目的方式，來降低誤碼率對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的影響。

上述的中繼選擇算法，一般都以不同的物理層參數(shù)（信噪比、距離、路徑損耗等）來作為最佳中繼節(jié)點(diǎn)的選擇依據(jù)，或者由移動(dòng)站分析信息來進(jìn)行中繼選擇，以及在網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼方案中也只是盡量減少誤碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的影響。而實(shí)際情況中，無線中繼蜂窩系統(tǒng)的吞吐量除了取決于當(dāng)前物理層的信道質(zhì)量外，還與中繼節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)載有關(guān)，中繼節(jié)點(diǎn)的負(fù)載需要通過流量相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行反映，例如，發(fā)送隊(duì)列的利用率等。此外，移動(dòng)站基于反饋信息進(jìn)行中繼選擇或多或少會(huì)增加系統(tǒng)的流量，給算法帶來一定的復(fù)雜度。為了解決上述問題，本文提出了基于概率與網(wǎng)絡(luò)編碼的蜂窩中繼選擇機(jī)制CRS-PNC（Cellular Relay Selection based on Probability and Network Coding），它采用ARQ模式保證數(shù)據(jù)報(bào)文的可靠交付以避免誤碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的影響，并綜合考慮待中繼數(shù)據(jù)報(bào)文的編碼機(jī)會(huì)和中繼節(jié)點(diǎn)自身的負(fù)載情況，由中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)延發(fā)送。

1 CRS-PNC的概述及總體流程

CRS-PNC為了減少通信時(shí)隙，采用廣播的方式對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，其整體上分為三大模塊：（1）中繼節(jié)點(diǎn)結(jié)合自身的負(fù)載情況以及收到的數(shù)據(jù)報(bào)文的編碼機(jī)會(huì)計(jì)算出待中繼節(jié)點(diǎn)針對(duì)該數(shù)據(jù)報(bào)文的綜合加權(quán)的轉(zhuǎn)發(fā)概率；（2）為降低數(shù)據(jù)報(bào)文冗余、競(jìng)爭(zhēng)與沖突，采用轉(zhuǎn)發(fā)概率為中繼節(jié)點(diǎn)計(jì)算出待中繼數(shù)據(jù)報(bào)文的自適應(yīng)的發(fā)送時(shí)延，以確保最少的中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)目達(dá)到最大消息覆蓋范圍；（3）為最大程度的確保數(shù)據(jù)報(bào)文的可靠性和健壯性，采用擁有超時(shí)重傳機(jī)制的ARQ模式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文的準(zhǔn)確可達(dá)。

中繼節(jié)點(diǎn)應(yīng)用CRS-PNC算法的流程如圖1所示。中繼節(jié)點(diǎn)偵聽到待中繼移動(dòng)站發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，首先計(jì)算出與數(shù)據(jù)報(bào)文的編碼機(jī)會(huì)相關(guān)的概率P1和節(jié)點(diǎn)負(fù)載相關(guān)的概率P2，接著采用綜合加權(quán)的方法計(jì)算出中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率P。然后，構(gòu)造概率轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)計(jì)自適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)延定時(shí)器T1，概率越大，發(fā)送時(shí)延越小，并啟動(dòng)T1進(jìn)行倒計(jì)時(shí)。當(dāng)T1倒計(jì)到0時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)若沒有收到競(jìng)爭(zhēng)時(shí)延的數(shù)據(jù)報(bào)文的應(yīng)答，則基于超時(shí)重傳機(jī)制發(fā)送該報(bào)文，否則停止轉(zhuǎn)發(fā)。

圖1 中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)文的一般轉(zhuǎn)發(fā)流程圖

2 綜合加權(quán)的中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率

CRS-PNC算法中影響中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文的概率的因素兩個(gè)：數(shù)據(jù)報(bào)文在節(jié)點(diǎn)的編碼機(jī)會(huì)和節(jié)點(diǎn)本身的負(fù)載。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的應(yīng)用提高了一次傳輸數(shù)據(jù)的信息量，減少了傳輸時(shí)間，使系統(tǒng)的吞吐率從整體上得到?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的中繼機(jī)制中一般都會(huì)選擇編碼機(jī)會(huì)多的節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，但忽略了節(jié)點(diǎn)本身業(yè)務(wù)量的閑忙狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)量大時(shí)，其發(fā)送隊(duì)列中等待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文增多，隊(duì)列占用率高，表明該節(jié)點(diǎn)已處于超重負(fù)載狀態(tài)。雖然較高的隊(duì)列占用率會(huì)增加編碼機(jī)會(huì)，但是存在編碼機(jī)會(huì)的先入隊(duì)的數(shù)據(jù)報(bào)文一直無法被轉(zhuǎn)發(fā)的話，反而會(huì)大大增加系統(tǒng)的通信時(shí)延，造成系統(tǒng)性能的降低，因此，一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文最優(yōu)的中繼節(jié)點(diǎn)，應(yīng)選擇存在較多的編碼機(jī)會(huì)且節(jié)點(diǎn)本身負(fù)載較小的節(jié)點(diǎn)。

一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文是否存在編碼機(jī)會(huì)，就是在中繼節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送隊(duì)列中查找：目的地址與其源地址相同并且源地址也與其目的地址相同的數(shù)據(jù)報(bào)文，若找到的數(shù)據(jù)報(bào)文越多，則表明存在的編碼機(jī)會(huì)也越多。因此，與編碼機(jī)會(huì)相關(guān)的概率P1為：

其中n代表數(shù)據(jù)報(bào)文存在的編碼機(jī)會(huì)的次數(shù)，而Qmax代表中繼節(jié)點(diǎn)用于緩存待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送隊(duì)列的極限長(zhǎng)度，且n≤Qmax。

作為中繼節(jié)點(diǎn)既應(yīng)考慮數(shù)據(jù)報(bào)文的編碼機(jī)會(huì)，又必須考慮影響網(wǎng)絡(luò)性能的通信因子——節(jié)點(diǎn)本身的負(fù)載，減少數(shù)據(jù)報(bào)文在MAC層的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)延。因此本報(bào)告中的算法引入了基于所有業(yè)務(wù)量（包括MAC層和網(wǎng)絡(luò)層）的發(fā)送緩存的使用情況來評(píng)估節(jié)點(diǎn)本身的負(fù)載大小。發(fā)送緩存的占用率越高，其中等待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)就越多，表明節(jié)點(diǎn)本身負(fù)載越大，在選擇數(shù)據(jù)報(bào)文的中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)應(yīng)盡量避免節(jié)點(diǎn)負(fù)載較大的節(jié)點(diǎn)，尤其是需要轉(zhuǎn)發(fā)的其他業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)達(dá)到節(jié)點(diǎn)最大負(fù)載時(shí)，節(jié)點(diǎn)隊(duì)列作出丟包處理，使數(shù)據(jù)報(bào)文無法發(fā)送到目標(biāo)區(qū)域。設(shè)中繼節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)量總發(fā)送緩存的占用率用P2表示，則P2表達(dá)式為：

其中C代表中繼節(jié)點(diǎn)中已存儲(chǔ)的待轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，而Cmax代表節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)量總發(fā)送緩存的極限長(zhǎng)度，即發(fā)送緩存所允許的最大字節(jié)數(shù)。由（4）可知，P2越大，節(jié)點(diǎn)本身的負(fù)載越大，反之則越小。

綜合加權(quán)上述2個(gè)因素獲得中繼節(jié)點(diǎn)針對(duì)某一數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)概率P為：

其中ω1和ω2為歸一化的綜合加權(quán)因子，0≤ω1≤1，0≤ω2≤1且ω1+ω2=1。編碼機(jī)會(huì)受發(fā)送隊(duì)列中已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)報(bào)文的個(gè)數(shù)約束，待轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)量越多，節(jié)點(diǎn)的負(fù)載越重，為避免高負(fù)載的節(jié)點(diǎn)做出丟包處理或數(shù)據(jù)報(bào)文一直堆積在發(fā)送隊(duì)列中增加額外的發(fā)送時(shí)延，節(jié)點(diǎn)負(fù)載大小將起決定性作用，此時(shí)ω2大于ω1；而當(dāng)節(jié)點(diǎn)負(fù)載較小時(shí)，為時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)文能夠低時(shí)延、低冗余度、有效地轉(zhuǎn)發(fā)出去，應(yīng)選擇編碼機(jī)會(huì)較多的節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)，此時(shí)ω2小于ω1。簡(jiǎn)而言之，中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)概率的綜合加權(quán)因子受到節(jié)點(diǎn)本身負(fù)載的制約，CRS-PNC算法中ω1和ω2的值是關(guān)于負(fù)載P2的函數(shù)[6]，ω1和ω2表達(dá)式如下：

可證明，當(dāng)k=1，b=0時(shí)，概率P、P1和P2均分布在0~1之間，因此該種設(shè)計(jì)是合理的，進(jìn)而中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率P的表達(dá)式變?yōu)椋?/p>

3 自適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)延定時(shí)器

中繼節(jié)點(diǎn)計(jì)算出待中繼的數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)概率后不是立即轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文，而是運(yùn)用轉(zhuǎn)發(fā)概率設(shè)計(jì)自適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)送時(shí)延，節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率越大，該數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送時(shí)延就越小，該中繼節(jié)點(diǎn)就越有可能成為該數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)其他的中繼節(jié)點(diǎn)在各自的時(shí)延定時(shí)器倒計(jì)時(shí)內(nèi)收到某節(jié)點(diǎn)廣播的數(shù)據(jù)報(bào)文，了解到數(shù)據(jù)報(bào)文已經(jīng)被成功轉(zhuǎn)發(fā)，它們將取消定時(shí)器倒計(jì)時(shí)停止轉(zhuǎn)發(fā)。

自適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)延方案利用中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率來構(gòu)造數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送時(shí)延，時(shí)延T3的表達(dá)式為：

式（7）中τ為一跳傳輸時(shí)延，包括信道接入時(shí)延和傳播時(shí)延，其中信道接入時(shí)延包括數(shù)據(jù)報(bào)文在發(fā)送隊(duì)列中的等待時(shí)延和數(shù)據(jù)幀在MAC層接入時(shí)延，信息在空氣中以電磁波的速度進(jìn)行傳輸，因此傳播時(shí)延可忽略不計(jì)。

4 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析

4.1 仿真場(chǎng)景及參數(shù)設(shè)定

為了能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)制的動(dòng)態(tài)交互過程，CRS-PNC機(jī)制采用NS3進(jìn)行仿真，并把獲得的數(shù)據(jù)用MATLAB畫圖分析。系統(tǒng)的仿真場(chǎng)景是一個(gè)工作在2.6 GHz頻段的LTE蜂窩小區(qū)，小區(qū)中均勻布設(shè)6個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，小區(qū)半徑為1 km，中繼節(jié)點(diǎn)位于小區(qū)半徑2/3處。由于NS3的LTE模塊沒有包含中繼節(jié)點(diǎn)，仿真中選用6個(gè)處在固定位置的LTE節(jié)點(diǎn)運(yùn)行中繼算法來執(zhí)行中繼節(jié)點(diǎn)的功能，而LTE移動(dòng)站則綁定UDP Agent在1s內(nèi)向除自己以外的其他移動(dòng)站發(fā)送1個(gè)的數(shù)據(jù)報(bào)文來產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)流量，以增加網(wǎng)絡(luò)編碼的機(jī)會(huì)。同時(shí)為了增加系統(tǒng)的中繼機(jī)會(huì)，LTE移動(dòng)站隨機(jī)均勻地分布在基站半徑的0.6 ~1之間。為了分析CRS-PNC機(jī)制的性能，仿真中還對(duì)比了基于距離的中繼選擇算法（Shortest Distance based Relay Selection，SD-RS）、基于SINR的中繼選擇算法（Maximum SINR based Relay Selection，MSINR-RS）的性能，通過多次測(cè)量取平均值的方法分析了幾種機(jī)制的系統(tǒng)吞吐率和傳輸時(shí)延。表1為CRS-PNC機(jī)制的具體參數(shù)設(shè)計(jì)。

表1 CRS-PNC機(jī)制仿真參數(shù)值

4.2 仿真結(jié)果分析

系統(tǒng)的吞吐量由仿真周期內(nèi)基站成功轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文的數(shù)量來計(jì)算，基站和中繼節(jié)點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)窗口限制了它們的吞吐率，當(dāng)收到的數(shù)據(jù)報(bào)文個(gè)數(shù)達(dá)到競(jìng)爭(zhēng)窗口大小時(shí)，后續(xù)到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文將被丟棄。圖2給出了隨著小區(qū)用戶數(shù)目的增加，系統(tǒng)吞吐量的變化情況。從仿真結(jié)果中可以看到，當(dāng)用戶數(shù)據(jù)較少時(shí)（小于20），3種算法的性能差別不大，都能負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)的最大流量。但是，隨著用戶數(shù)量的增加，產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量逐漸超過中繼節(jié)點(diǎn)的吞吐率時(shí)，CRS-PNC具有網(wǎng)絡(luò)編碼并通過競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送在中繼節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行均衡負(fù)載的效果就顯現(xiàn)出來，而SD-RD表現(xiàn)最差，它使流量逐漸趨向某個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致丟包影響了系統(tǒng)的整體吞吐量。

圖2 用戶數(shù)目與系統(tǒng)吞吐量的關(guān)系圖

5 結(jié)語

從無線中繼蜂窩系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀出現(xiàn)，以提高固定中繼的蜂窩系統(tǒng)的吞吐量為目標(biāo)，提出了基于概率與網(wǎng)絡(luò)編碼的蜂窩中繼選擇機(jī)制CRS-PNC。該機(jī)制針對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在不可靠的無線傳輸中面臨的局限性，采用ARQ模式保證數(shù)據(jù)報(bào)文的可靠交付，同時(shí)采用接收者機(jī)制來降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。系統(tǒng)中的中繼節(jié)點(diǎn)偵聽到待中繼的數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，首先進(jìn)行編碼機(jī)會(huì)的查找，對(duì)符合編碼條件的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼并競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送時(shí)延后廣播擴(kuò)散，以減少通信時(shí)隙。數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送時(shí)延由轉(zhuǎn)發(fā)概率計(jì)算得到，而轉(zhuǎn)發(fā)概率綜合考慮了節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況以及待中繼的數(shù)據(jù)報(bào)文的編碼機(jī)會(huì)，以最真實(shí)反映中繼節(jié)點(diǎn)中繼效率。最后通過NS3仿真表明，CRS-PNC在系統(tǒng)吞吐率上與經(jīng)典的機(jī)制相比均有一定的優(yōu)勢(shì)。

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Cellular Relay Selection Based on Probability and Network Coding

LIN Xiao1，2，WU Yi1，2，XU Zhen-xin1，2

（1.Key Laboratory of Medical Optoelectronic Science and Technology of Ministry of Education;Fujian Normal University，F(xiàn)uzhou 350007；2.Key Laboratory of Photonic Technology,Fujian Normal University，F(xiàn)uzhou 350007）

In cellar relay system,system performance will not be improved just through network coding.To solve this problem,proposes a cellular relay selection based on probability and network coding(CRS-PNC).The mechanism uses ARQ for transferring data reliably.After relay node catches the data that will be relayed,it will both consider the data load of relay nodes and the coding chance of data to calculate the forward probability of each relay.A function of forward probability is constructed combined with an adaptive back-off mechanism,by which the data is relayed.The simulation results show that the performance of CRS-PNC is superior to several traditional mechanisms in terms of system throughput.

Relay Selection;Probability;Network Coding;Backoff

1007-1423（2017）01-0003-05

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.01.001

林瀟（1981-），男，福建福州人，助理研究員，碩士研究生，研究方向?yàn)闊o線通信技術(shù)

吳怡（1970-），女，遼寧葫蘆島人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)通信

徐哲鑫（1985-），男，福建福州人，講師，博士研究生，研究方向?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)通信

2016-12-24

2017-01-04

福建省自然科學(xué)基金（No.2013J01224）