網絡編碼感知的無線Mesh網絡路由研究.pdf

1、網絡編碼徹底改變了通信網絡中信息的傳輸方式，目前的研究已取得很大的進展。相對于有線網絡，無線網絡物理層廣播特性更適合使用編碼。網絡編碼與無線信道的廣播特征充分結合起來可以提高無線網絡吞吐量。網絡編碼在無線網絡中的應用成為網絡編碼研究中的一個熱點。
　　 在無線網絡中，節(jié)點廣播范圍的相互覆蓋帶來了網絡編碼機會的同時也造成了節(jié)點之間的相互干擾。最大化網絡編碼機會在提高網絡吞吐量的同時增加了這種干擾，同時增加了數據包的傳輸延時、丟包率

2、及其節(jié)點的額外I/O、CPU消耗。本文綜合考慮無線網絡編碼機會與無線網絡干擾，研究了適合于延時受限的無線網絡的路由量度及其路由協(xié)議，主要包括以下研究內容和工作：
　　 首先，對無線網絡模型進行了定義，研究了無線網絡編碼原理。對傳統(tǒng)的路由量度和考慮無線網絡編碼路由量度；傳統(tǒng)路由協(xié)議，完全基于機會的網絡編碼原理COPE和網絡編碼感知的路由協(xié)議進行了比較分析，通過陳述其設計思路并分析它們的優(yōu)缺點，為后續(xù)設計考慮干擾和網絡編碼的無線網絡

3、路由算法提供了依據。
　　 其次，分析了無線網絡的干擾類型，對網絡的干擾進行了建模?？紤]了網絡編碼所帶來的吞吐量的提高與由于干擾產生的網絡延時的平衡。提出了無線網絡編碼路由量度-干擾與編碼感知的路由量度ICAR(Interference&Coding-Aware Routing)，并且提出了基于該量度的無線網絡按需路由協(xié)議——干擾與編碼感知量度的按需無線路由協(xié)議OICAR(On-demand Interference and C

4、oding-Aware Routing)，并基于AODV協(xié)議的一些特點，對其報文格式及其路由發(fā)現過程的進行了改進。
　　 最后，由于目前廣泛認可的網絡仿真軟件NS2中沒有網絡編碼的模塊，本文通過在NS2無線模型的核心-無線節(jié)點模型中引入通用的網絡編碼層，實現了完全基于機會的網絡編碼模塊UniCOPE，然后依據ICAR量度對AODV路由協(xié)議進行了擴展，完成了OICAR協(xié)議在NS2中的實現。在具有鏈路丟包與干擾的無線mesh網絡拓撲