線形ネットワークコーディングとリードソロモン消失訂正符号を用いた高効率ロバスト無線マルチキャスト通信

摘要

In this paper, we propose a robust multicast communication system in wireless multihop networks. In the proposed system, source nodes encode information packets with Reed-Solomon erasure correcting code, which is implemented in application layer and transmit the coded packets into the network. Intermediate nodes in the network encode received packets with linear network coding, which is implemented in network layer. While Reed-Solomon code add redundancy to information packets, network coding reduces the number of relayed packets in the network. Therefore, the proposed system provides highly efficient and robust multicast communication. We further propose a new decoding mechanism which combines the parity matrix of Reed-Solomon code and the coding matrix of linear network coding. With the decoding mechanism, destination nodes decode received packets as soon as they receives a fraction of packets.%本稿では,マルチホップ無線ネットワークにおいて，パケットロスに対してロバストなマルチキャスト通信を効率的に実現する方式を提案する.提案方式では，送信端末で生成されたパケットは，アプリケーション層においてリードソロモン符号を用いた消失訂正符号により冗長性を付加された後ネットワーク内に送出される．ネットワーク内部では，送出されたパケットが中継端末のネットワーク層において線形ネッ、トワークコーディングによりさらに符号化される.ネットワークコーディングは，マルチキャスト通信に適用した場合，ネットワーク内部で転送されるパケット数を減らすことができるため，消失訂正符号と併用することによりパケットロスに対してロバストなマルチキャスト通信が効率的に実現される．本稿ではさらに，リードソロモン符号のパリティ行列と線形ネットワークコーディングの符号化行列を組み合わせた復号方式を提案する.本復号方式により，宛先端末は一部のパケットを受信した時点で復号を開始することが可能となる．