水聲網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)研究.pdf

1、目前水聲通信網(wǎng)絡(luò)在海洋開發(fā)探測、污染處理、災(zāi)難預(yù)報預(yù)防、以及海上軍事作戰(zhàn)等方面廣泛應(yīng)用，建立安全、可靠、高效的水下通信網(wǎng)絡(luò)還具有關(guān)鍵的軍事意義。水聲通信具有傳輸速率低，時延大的缺點，本文網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應(yīng)用于水聲環(huán)境中，進行網(wǎng)絡(luò)編碼NCR(Network Coding Routing)協(xié)議的仿真，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，減小時延，減小沖突率，使網(wǎng)絡(luò)性能獲得改善。
　　首先，研究網(wǎng)絡(luò)編碼算法的基本原理，其主要內(nèi)容包括：(1)線性網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼

2、原理及構(gòu)造方法；(2)隨機網(wǎng)絡(luò)編碼的構(gòu)造方法、解碼方案及解碼條件。線性網(wǎng)絡(luò)編碼方法是否可以實現(xiàn)關(guān)鍵是要確定網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，不適用于節(jié)點數(shù)量多的網(wǎng)絡(luò)，實際中一般采用隨機網(wǎng)絡(luò)編碼方法。采用隨機網(wǎng)絡(luò)編碼方法，設(shè)計NCR協(xié)議，節(jié)點對數(shù)據(jù)包編碼、轉(zhuǎn)發(fā)并解碼得到原始數(shù)據(jù)。
　　其次，在三種拓撲結(jié)構(gòu)：環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)、方形拓撲結(jié)構(gòu)、隨機拓撲結(jié)構(gòu)仿真NCR協(xié)議。分析數(shù)據(jù)包投遞率、數(shù)據(jù)包投遞平均時延、協(xié)議開銷、沖突率四個重要指標(biāo)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)泛洪方法

3、相比，NCR協(xié)議的數(shù)據(jù)包投遞率大約提高了50％~120%，在節(jié)點數(shù)量很多的大型網(wǎng)絡(luò)中，時延獲得大幅度的降低，同時沖突率也減小。
　　最后，在NCR協(xié)議中加入定時器方案和偽廣播機制，在編碼前加入一個等待時間，以使編碼后的組合包含更多信息，加入定時器使NCR協(xié)議不僅獲得更好的數(shù)據(jù)包投遞率，在多節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中時延和協(xié)議開銷有一定程度的降低。偽廣播方案通過鄰居節(jié)點回復(fù)確認信息，保證至少有一個節(jié)點收到發(fā)出的數(shù)據(jù)包，提高了數(shù)據(jù)發(fā)送的可靠性。