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Vot．加，No．1l。2∞4 技术交流 · 微型电稿应用妁附年第加卷第tll期 Micr∞omputerAppHcati蚰s 基于数据包的前向纠错及其在NS2中的仿真 兰帆 张尧弼 摘要 本文介绍了基于数据包的前向纠错(FEC)技术的FEc编码，但其只能生成冗余度固定为100％的数据块，冗 恢复丢失数据包的基本原理。通过在网络仿真平台NS2上 余度较大。因此，笔者提出了一种具有可调冗余度的快速FEC 编码方案，该方案也只采用了异或运算．并且编码冗余度可以 RTP会话的仿真，获得了三种不同冗余度的FEC编码在不同 拥塞情况下的数据包丢失率，然后进一步阐述了在解决丢包 根据需要进行调整。这为在解决丢包问题的同时保持较高的 的同时应保持较高的带宽利用率的编码选择策略。 带宽利用率提供了可能，甚至可以在传输过程中根据网络的 关键词前向纠错NS2网络防真 拥塞情况动态地调整FEC编码的冗余度。由于篇幅所限．该编 码方案的编解码原理另撰文详述。‘ 一、引言 芒了—t三广1兰芋—iil 源数据也 。‘余包 Error 前向纠错(FEC，ForwardCorrection)是一种被广 泛应用于通信系统中的纠错技术。在通信系统中前向纠错主 扛据包丢失 要被用于纠正信号在传输过程中出现的误码，而在互联网中， 口阐口啊■_ 。舀失的数据包 误码是由低层协议来处理的，对上层协议来说丢包是最主要 的问题。由于丢失的数据在整个数据流中的位置是已知的，因 p码 而．前向纠错技术起的是纠删的作用，它被用于恢复丢失的数 口．[了口’宦■_ 据H]。本文介绍了基于数据包的前向纠错技术恢复丢失数据 图1 数据包的丢包恢复过程 包的基本原理，并在网络仿真平台Ns2上进行了仿真实验，并 迸一步阐述了在使用FEC恢复丢包时的编码选择策略。 三、Ns2中的仿真实现 二、基于数据包的FEC NS2全称是Network 件驱动的网络环境模拟器，开发于UCBerkeley，它可以模拟 当FEc工作于传输层或应用层时，其处理的基本对象为 各种IP网络环境。它的源代码完全公开。并提供了开放的用 数据包。基于数据包的前向纠错技术的基本原理是在m个源 户接口，使之成为可扩展、可编程的网络仿真平台，常用于各 数据包中插入r个冗余包并将这m+r个包一并发送给接收种网络协议的仿真研究。NS实现了对许多网络协议的模拟， 端，其中r个冗余包是由m个源数据包经过编码计算后得到 的。我们把这m+r个数据包称为一个数据块，每个包在块中 常见的路由算法，如Drop 都有一个编号。由于网络传输的不可靠．一个数据块中的一些 用c++编写的，用户可以根据需要对其进行扩展，有关NS2 数据包在传输过程中丢失。接收端通过编号可以确定这些丢 的详尽介绍请参考文献[6]。基于数据包的FEc常用于恢复实 失的数据包在数据块中的位置，在丢包数量不超过纠错能力 时传输的多媒体数据流中因各种原因造成的丢包[3]．实时传 极限的情况下，由于冗余包的存在，接收端可以利用冗余包来 输协议(RTP，Real—timeTransportProtoc01)是用于实时传 恢复丢失的源数据包。会话的双方通过这种方法来达到减少 输多媒体数据流的主要协议。因此，在NS2仿真中我们选择 数据重传的效果。我们把生成的冗