網(wǎng)絡(luò)編碼感知的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼徹底改變了通信網(wǎng)絡(luò)中信息的傳輸方式，目前的研究已取得很大的進展。相對于有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)物理層廣播特性更適合使用編碼。網(wǎng)絡(luò)編碼與無線信道的廣播特征充分結(jié)合起來可以提高無線網(wǎng)絡(luò)吞吐量。網(wǎng)絡(luò)編碼在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用成為網(wǎng)絡(luò)編碼研究中的一個熱點。
　　 在無線網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點廣播范圍的相互覆蓋帶來了網(wǎng)絡(luò)編碼機會的同時也造成了節(jié)點之間的相互干擾。最大化網(wǎng)絡(luò)編碼機會在提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的同時增加了這種干擾，同時增加了數(shù)據(jù)包的傳輸延時、丟包率

2、及其節(jié)點的額外I/O、CPU消耗。本文綜合考慮無線網(wǎng)絡(luò)編碼機會與無線網(wǎng)絡(luò)干擾，研究了適合于延時受限的無線網(wǎng)絡(luò)的路由量度及其路由協(xié)議，主要包括以下研究內(nèi)容和工作：
　　 首先，對無線網(wǎng)絡(luò)模型進行了定義，研究了無線網(wǎng)絡(luò)編碼原理。對傳統(tǒng)的路由量度和考慮無線網(wǎng)絡(luò)編碼路由量度；傳統(tǒng)路由協(xié)議，完全基于機會的網(wǎng)絡(luò)編碼原理COPE和網(wǎng)絡(luò)編碼感知的路由協(xié)議進行了比較分析，通過陳述其設(shè)計思路并分析它們的優(yōu)缺點，為后續(xù)設(shè)計考慮干擾和網(wǎng)絡(luò)編碼的無線網(wǎng)絡(luò)

3、路由算法提供了依據(jù)。
　　 其次，分析了無線網(wǎng)絡(luò)的干擾類型，對網(wǎng)絡(luò)的干擾進行了建模?？紤]了網(wǎng)絡(luò)編碼所帶來的吞吐量的提高與由于干擾產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)延時的平衡。提出了無線網(wǎng)絡(luò)編碼路由量度-干擾與編碼感知的路由量度ICAR(Interference&Coding-Aware Routing)，并且提出了基于該量度的無線網(wǎng)絡(luò)按需路由協(xié)議——干擾與編碼感知量度的按需無線路由協(xié)議OICAR(On-demand Interference and C

4、oding-Aware Routing)，并基于AODV協(xié)議的一些特點，對其報文格式及其路由發(fā)現(xiàn)過程的進行了改進。
　　 最后，由于目前廣泛認可的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS2中沒有網(wǎng)絡(luò)編碼的模塊，本文通過在NS2無線模型的核心-無線節(jié)點模型中引入通用的網(wǎng)絡(luò)編碼層，實現(xiàn)了完全基于機會的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊UniCOPE，然后依據(jù)ICAR量度對AODV路由協(xié)議進行了擴展，完成了OICAR協(xié)議在NS2中的實現(xiàn)。在具有鏈路丟包與干擾的無線mesh網(wǎng)絡(luò)拓撲