基于网络编码的无线自组织网络容量研究

摘要

近年来，无线自组织网络作为一种新兴的无线通信技术，在家庭领域、军事领域、抗险救灾、偏远野外等不同的场合发挥越来越大的应用价值。而无线自组织网络容量作为评估无线网络性能的重要参数可以为无线网络的优化设计、分析部署提供理论依据，受到国内外专家广泛的关注。本文结合无线自组织网络的连通性和节点的移动特性研究了采用网络编码技术的无线自组织网络容量。
　　首先研究了基于网络编码的静态无线自组织网络容量的计算问题。我们引入了静态无线自组织网络k-连通概率，并分析了如何计算节点间成功通信的概率。若无线网络中的两个节点在彼此的传输半径内，则两节点可以直接连通。当两个节点直接连通且接收节点的信号干扰噪声比大于阈值时，两节点可以直接成功通信。然后，在得出基于网络编码的无线自组织网络数据传输速率的基础上，我们分析了如何判定编码节点以及如何对编码节点的流量进行分配以使编码节点的编码数据量最小，从而节约能量消耗。最后我们给出了计算基于网络编码的静态无线自组织网络容量的一般通式并对基于网络编码的静态无线自组织网络容量进行了仿真，比较了在网络节点密度、节点传输半径和节点发送功率等不同参数下无线网络容量的变化趋势。
　　在静态无线自组织网络容量研究的基础上，我们利用相同的分析方法研究了基于网络编码的无线移动自组织网络容量。在已知运动节点达到稳定状态后节点分布的渐近稳态概率密度函数后，我们分析了如何计算网络连通概率和节点间成功通信的概率。最后对基于网络编码的无线移动自组织网络容量进行了仿真，比较了节点传输半径、发送功率和节点暂停时间、移动速度等移动模型参数对基于网络编码的无线移动自组织网络容量的影响。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 无线网络容量研究现状

1.3 网络编码技术简介

1.4 论文主要内容和结构安排

第2章 网络容量及网络编码技术基础

2.1 无线自组织网络容量定义

2.2 网络编码之最大流实现

2.3 本章小结

第3章 基于网络编码的静态无线自组织网络容量研究

3.1 静态无线网络连通性分析

3.2 静态节点信号干扰噪声比分析

3.3 基于网络编码的静态无线自组织网络容量计算

3.4 本章小结

第4章 基于网络编码的移动无线自组织网络容量研究

4.1 节点移动模型

4.2 移动无线网络连通性分析

4.3 移动节点信号干扰噪声比分析

4.4 基于网络编码的移动无线自组织网络容量计算

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果