基于網(wǎng)絡(luò)編碼的機(jī)會(huì)路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)由于能夠提供隨時(shí)隨地的低廉的Internet訪問(wèn)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(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)面臨低鏈路質(zhì)量的問(wèn)題。機(jī)會(huì)路由通過(guò)高效使用無(wú)線傳輸?shù)膹V播特性顯著地提高了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的機(jī)會(huì)路由可以避免復(fù)雜的調(diào)度，更加易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)進(jìn)一步提高了吞吐量。然而網(wǎng)絡(luò)編碼的引入也給機(jī)會(huì)路由協(xié)議帶來(lái)了新的問(wèn)題，即節(jié)點(diǎn)的冗余轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題。依據(jù)平均鏈路狀況信息計(jì)算節(jié)點(diǎn)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(lái)轉(zhuǎn)發(fā)編碼包的協(xié)議在鏈路狀況不穩(wěn)定的無(wú)線環(huán)境中，協(xié)議性能會(huì)顯著下降。為了減少網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化對(duì)協(xié)議性能的影響，近來(lái)一些研究通過(guò)逐跳反饋正交向量進(jìn)行確認(rèn)的方式來(lái)減少編碼包的冗余發(fā)送。本文通過(guò)理論分析指出基于正交向量確認(rèn)的機(jī)制存在“信息空間已覆蓋而無(wú)法正交”的漏判問(wèn)題，并會(huì)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(jī)會(huì)路由協(xié)議C3ACK。該確認(rèn)機(jī)制中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)偵聽下游節(jié)點(diǎn)的編碼向量，并將其與

3、來(lái)自上游節(jié)點(diǎn)的編碼向量做相關(guān)性分析，從而獲知下游節(jié)點(diǎn)信息是否覆蓋自身信息。論文證明了在無(wú)差錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下該確認(rèn)機(jī)制不存在誤判和漏判的可能。同時(shí)針對(duì)有差錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對(duì)該確認(rèn)機(jī)制的有效性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明在一般節(jié)點(diǎn)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(cè)試表明，相比采用正交向量確認(rèn)機(jī)制的協(xié)議，C3ACK顯著提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，同時(shí)在編碼計(jì)算、存儲(chǔ)和包頭開銷上都少于采用正交向量確認(rèn)機(jī)制的協(xié)議。