基于網(wǎng)絡(luò)編碼的機會路由協(xié)議研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)由于能夠提供隨時隨地的低廉的Internet訪問而被廣泛的應(yīng)用。但是城市結(jié)構(gòu)和各種干擾的存在使得無線Mesh網(wǎng)絡(luò)面臨低鏈路質(zhì)量的問題。機會路由通過高效使用無線傳輸?shù)膹V播特性顯著地提高了無線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。基于網(wǎng)絡(luò)編碼的機會路由可以避免復(fù)雜的調(diào)度，更加易于實現(xiàn)，同時進一步提高了吞吐量。然而網(wǎng)絡(luò)編碼的引入也給機會路由協(xié)議帶來了新的問題，即節(jié)點的冗余轉(zhuǎn)發(fā)問題。依據(jù)平均鏈路狀況信息計算節(jié)點期望轉(zhuǎn)發(fā)的編碼包數(shù)目，并按照該期望值以一定

2、的頻率來轉(zhuǎn)發(fā)編碼包的協(xié)議在鏈路狀況不穩(wěn)定的無線環(huán)境中，協(xié)議性能會顯著下降。為了減少網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化對協(xié)議性能的影響，近來一些研究通過逐跳反饋正交向量進行確認(rèn)的方式來減少編碼包的冗余發(fā)送。本文通過理論分析指出基于正交向量確認(rèn)的機制存在“信息空間已覆蓋而無法正交”的漏判問題，并會導(dǎo)致不必要包的發(fā)送。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于累積編碼系數(shù)確認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)編碼機會路由協(xié)議C3ACK。該確認(rèn)機制中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點偵聽下游節(jié)點的編碼向量，并將其與

3、來自上游節(jié)點的編碼向量做相關(guān)性分析，從而獲知下游節(jié)點信息是否覆蓋自身信息。論文證明了在無差錯網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下該確認(rèn)機制不存在誤判和漏判的可能。同時針對有差錯網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對該確認(rèn)機制的有效性進行了分析，結(jié)果表明在一般節(jié)點分布情況下，利用額外的一次攜帶確認(rèn)，可以確保90％以上的準(zhǔn)確性。NS2仿真測試表明，相比采用正交向量確認(rèn)機制的協(xié)議，C3ACK顯著提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，同時在編碼計算、存儲和包頭開銷上都少于采用正交向量確認(rèn)機制的協(xié)議。