無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機(jī)制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼已從理論上被證明是能夠提高無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)吞吐量的有效技術(shù)手段。然而，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用面臨諸多新的挑戰(zhàn)，其中之一就是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的介質(zhì)訪問(wèn)（Media Access Control，MAC）機(jī)制的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有的MAC機(jī)制沒(méi)有考慮引入網(wǎng)絡(luò)編碼后的網(wǎng)絡(luò)新特性，獨(dú)立地對(duì)MAC機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行設(shè)計(jì)不能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)編碼能夠帶來(lái)的潛在增益，不能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)性能的最優(yōu)化。因此，研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機(jī)制非常必要。
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2、文對(duì)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機(jī)制進(jìn)行了分析和研究，在MAC層機(jī)制的設(shè)計(jì)中考慮加入網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)后的網(wǎng)絡(luò)新特性，對(duì)MAC機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，通過(guò)提出合理的MAC機(jī)制來(lái)支持網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能。本文主要針對(duì)以下兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究：
　?。?）研究多速率無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機(jī)制。在多速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，不考慮速率因素而單單尋求編碼機(jī)會(huì)和編碼增益的最大化可能造成必須使用低速率進(jìn)行傳

3、輸，這些低速率鏈路成為限制網(wǎng)絡(luò)編碼和網(wǎng)絡(luò)整體性能的瓶頸。針對(duì)上述問(wèn)題，提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼協(xié)助自適應(yīng)多速率MAC機(jī)制——MANC(Relay-aided Multi-rate Adaptation MAC for Network Coding)。本文詳細(xì)描述了MANC機(jī)制的設(shè)計(jì)思想和具體技術(shù)細(xì)節(jié)，通過(guò)建模分析了MANC機(jī)制的性能，并在NS-2中實(shí)現(xiàn)了MANC機(jī)制。仿真結(jié)果表明MANC機(jī)制能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，減少傳輸時(shí)延。

4、　?。?）研究無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中隱蔽終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的影響問(wèn)題。從原理和仿真實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)COPE類型網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中面臨的隱蔽終端問(wèn)題進(jìn)行了分類分析，針對(duì)性地提出了COPE類型網(wǎng)絡(luò)編碼中隱蔽終端抑制MAC方案——HTEC（Hidden Terminal Elimination in COPE），其基本思想是在現(xiàn)有MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上通過(guò)加入額外信令交互以減少數(shù)據(jù)包的沖突。我們?cè)贜S-2中實(shí)現(xiàn)了HTEC，仿真結(jié)果表明HTEC可以在犧牲一定