基于網(wǎng)絡編碼和機會路由的跨層聯(lián)合優(yōu)化技術研究.pdf

1、編碼機會路由(NCOR)結合了機會路由(OR)與網(wǎng)絡編碼(NC)的優(yōu)勢，可利用多徑傳輸與網(wǎng)絡編碼緩解無線鏈路丟包率高的問題，是提高無線Mesh網(wǎng)絡吞吐率和可靠性的傳輸方案。本文在基于串行干擾消除(SIC)技術的無線Mesh網(wǎng)絡中引入NCOR，并將其與傳輸層的速率控制和鏈路層資源調(diào)度等機制進行跨層協(xié)調(diào)，聯(lián)合優(yōu)化參數(shù)配置，以實現(xiàn)網(wǎng)絡全局吞吐率最大化，并降低端到端延遲。
　　首先，在基于SIC技術的無線Mesh網(wǎng)絡中引入NCOR，建立跨

2、層優(yōu)化模型，設計全局吞吐率最大化算法。通過拉格朗日乘子法，將全局吞吐率最大化問題分解為傳輸層的源節(jié)點注入速率控制、網(wǎng)絡層的路由和MAC層的調(diào)度三個子問題。源節(jié)點注入速率控制問題可根據(jù)節(jié)點credit隊列長度求解得到;路由問題中引入基于credit的編碼機會路由實現(xiàn)候選轉發(fā)節(jié)點集選擇和轉發(fā)責任分配;在調(diào)度問題中提出一種基于隊列長度的貪心調(diào)度算法。各層子問題獨立優(yōu)化，并通過信息交互實現(xiàn)層間協(xié)調(diào)，組成一個跨層優(yōu)化算法。
　　接著，在前述

3、全局吞吐率最大化模型基礎上，加入端到端延遲約束，提出一種帶延遲保障的全局吞吐率最大化模型。通過拉格朗日乘子法，將吞吐率最大化問題分解為與前述模型相同的三個子問題。與前述模型相比，該模型在源節(jié)點注入速率控制問題的求解中，增加通過延遲權重控制平均端到端延遲的方法;在調(diào)度問題的求解中使用基于隊列平均排隊時間的貪心調(diào)度算法。三個子問題協(xié)調(diào)優(yōu)化，達到優(yōu)化網(wǎng)絡吞吐率并提供延遲保障的目的。
　　最后，在NS3模擬平臺上設計實現(xiàn)了基于SIC和NC