無線網(wǎng)絡(luò)中基于編碼感知的路由算法研究.pdf

1、無線網(wǎng)絡(luò)可用于無線通信、監(jiān)測環(huán)境以及收集數(shù)據(jù)等多種功能。然而無線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)存在電源容量、存儲容量、通信能力和計算能力等方面的限制。傳統(tǒng)無線路由協(xié)議在中間節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，這種模式下所發(fā)揮的功能有限，無法解決網(wǎng)絡(luò)的吞吐量低下的問題。網(wǎng)絡(luò)編碼讓中間節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的計算加工功能，極大了突破了傳統(tǒng)路由協(xié)議的弱點(diǎn)。主動型的網(wǎng)絡(luò)編碼算法——路由感知算法能夠主動的發(fā)現(xiàn)編碼機(jī)會，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。隨著網(wǎng)絡(luò)編碼的發(fā)展，編碼感知路由協(xié)議的研究也

2、在展開，使用編碼感知算法設(shè)計一種合適的路由協(xié)議是無線多跳網(wǎng)絡(luò)研究中一個重要的挑戰(zhàn)。
　　 本文首先介紹了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，然后就近年來網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議進(jìn)行簡單分析。針對被動等待的機(jī)會型網(wǎng)絡(luò)編碼協(xié)議的不足，不少研究者致力于設(shè)計合理的編碼感知路由協(xié)議，其中，為編碼感知路由專門設(shè)計一種合適的度量機(jī)制極為重要。本文針對現(xiàn)有的編碼感知路由機(jī)制的不足之處提出兩種改進(jìn)算法，然后提出了自己的度量方案，使得編碼感知算法在實(shí)際無線網(wǎng)絡(luò)中的效

3、益更高。
　　 目前編碼感知路由的研究很少考慮節(jié)點(diǎn)的能量。由于實(shí)際無線網(wǎng)絡(luò)的性能受節(jié)點(diǎn)能量的影響非常大，所以如何綜合考慮能量和編碼機(jī)會，設(shè)計路由度量，延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間非常的重要。本文首先提出了一種基于編碼機(jī)會和能量的度量，利用這種度量設(shè)計了一種基于能量的編碼感知路由協(xié)議ECAR(Energy-based Coding-aware Routing)。使用matlab仿真工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，這種方法可以減少傳輸能耗，使得網(wǎng)

4、絡(luò)的負(fù)載均衡，延長整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。
　　 編碼感知的路由協(xié)議能夠極大地提高網(wǎng)絡(luò)編碼的效率，然而應(yīng)用在802.11無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，我們需要更多地考慮多速率等實(shí)際問題。本文其次從速率最優(yōu)化的角度入手，提出一種基于速率選擇的分布式編碼感知路由協(xié)議RDCAR(Rate-selected-based DistributedCoding-Aware Routing)，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信噪比選擇合適的傳輸速率和編碼方案。Matlab仿真實(shí)驗(yàn)