无线mesh网络中网络编码感知机会路由技术研究

摘要

与有线网络相比，无线网络，尤其是无线mesh网络，具有其独特的广播特性和时变特性，这些特性为编码技术和机会路由技术的使用提供了平台，提高了网络的性能。越来越多的研究集中在两种技术的结合使用方面，近年来，无线mesh网络中的网络编码感知机会路由技术成为一个研究热点，但是现存的网络编码感知机会路由技术存在两方面的问题：一方面多数研究集中在尽可能选取编码机会多的节点进行机会转发，当数据流量较大时有可能造成网络拥塞等问题。另一方面对参与编码的数据包和机会转发节点要求越多越好，而在实际环境中节点的处理能力有限，节点个数和参与编码的数据包越多越会增大节点的传输负担。
　　针对上述问题，本文对COPE方案进行优化，实现无线网络中网络编码感知机会路由技术，主要做了以下三个方面的研究工作：第一、提出基于路由优化的网络编码感知机会算法，该算法中给出新的路由度量标准又称链路质量度量标准LQM(Link Quality Metric)，此标准在编码机会，链路质量和链路的拥塞情况三种因素之间权衡，选取出具有高质量的节点作为转发节点，从而提高网络性能。仿真结果显示，与COPE算法相比，此改进算法在一定程度上提高了网络性能；第二、提出基于编码优化的编码感知机会路由算法，该算法给出编码增益度量来动态确定节点是否具有编码机会，并且通过计算数据包的编码机会值的大小选取最佳数据包参与编码，实现对参与编码的数据包个数和转发节点的个数进行限制，对网络编码的实现方式进行优化，从而降低编码实现的复杂度和编码造成的延时。仿真结果证明此改进算法提高了网络的吞吐量和数据包投递率。第三、提出基于COPE协议网络拓扑结构的编码机会探测实现方法，此方法考虑了实际网络的特性，寻找到能够容纳最大流量的编码配置，仿真结果证明此方法能够增加实际网络中的编码机会，提高编码增益。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状及其意义

1.3论文的内容及安排

第二章 无线mesh网络中的网络编码和机会路由技术

2.1无线mesh网络

2.2网络编码在mesh网络中的实现技术

2.3编码感知机会路由关键技术

2.4网络编码感知机会路由在无线mesh网络中的实现机制

2.5本章小结

第三章 基于路由优化的网络编码感知机会路由算法

3.1引言

3.2研究背景与现状

3.3基于COPE协议的网络编码感知机会路由改进算法

3.4仿真性能分析

3.5本章小结

第四章 基于编码优化的编码感知机会路由算法

4.1引言

4.2网络编码优化的发展及现状

4.3基于网络编码优化的改进算法

4.4仿真实验分析

4.5本章小结

第五章 基于COPE通信模型的网络编码实现方案

5.1引言

5.2网络编码机会的定义

5.3 OCP-COPE算法的关键技术及实现机制

5.4仿真实验分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文的主要工作

6.2研究展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢