基于網(wǎng)絡(luò)編碼的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、延遲容忍網(wǎng)絡(luò)（DTN）是一種與Internet不同的新型網(wǎng)絡(luò)，它具有鏈路頻繁中斷、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粩嘧兓?、高傳輸延遲、高丟包率、資源受限等特點(diǎn)。DTN在軍用通信、應(yīng)急救災(zāi)、城市交通以及星際通信等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景，是無(wú)線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)編碼在DTN網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用是一個(gè)新的研究方向，本文在對(duì)DTN網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以及當(dāng)前主流的網(wǎng)絡(luò)編碼算法進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，將增長(zhǎng)碼（Growth Code）編碼算法應(yīng)用于資源受限的 DTN網(wǎng)絡(luò)中，降低傳

2、輸延遲和平均能耗，提高成功投遞率，本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果可以概括如下：
　　1、對(duì)DTN主要的路由協(xié)議歸納總結(jié)，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)，研究目前主流的幾種網(wǎng)絡(luò)編碼算法。在此基礎(chǔ)上，將增長(zhǎng)碼編碼算法與DTN傳染路由協(xié)議（ER）相結(jié)合，提出增長(zhǎng)碼編碼算法，同時(shí)改進(jìn)其譯碼算法，提出基于降度的譯碼算法。
　　2、在上述編譯碼算法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于增長(zhǎng)碼的傳染路由協(xié)議（GER）。根據(jù)增長(zhǎng)碼的基本思想，設(shè)置以時(shí)間作為度量的度轉(zhuǎn)折點(diǎn)，保證

3、目的節(jié)點(diǎn)按照度遞增的趨勢(shì)接收編碼包，有利于實(shí)時(shí)譯碼。在機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)仿真器ONE中實(shí)現(xiàn)GER協(xié)議，并在節(jié)點(diǎn)緩存受限的DTN環(huán)境中進(jìn)行性能仿真，從仿真結(jié)果來(lái)看，當(dāng)節(jié)點(diǎn)緩存受限越嚴(yán)重，GER協(xié)議相比傳染路由協(xié)議獲得的增益越高，體現(xiàn)出增長(zhǎng)碼的優(yōu)勢(shì)。
　　3、由于GER協(xié)議仍然是基于原始的傳染路由協(xié)議的，所產(chǎn)生的編碼包比原始數(shù)據(jù)包多，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中編碼包數(shù)量較大，網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)重。因此，本文對(duì)GER進(jìn)行了改進(jìn)，提出了Improved-GER，延用RLC中

4、“代”的概念，用固定數(shù)量的同源同目的節(jié)點(diǎn)的編碼包構(gòu)成一個(gè)“代”。根據(jù)增長(zhǎng)碼理論模型，設(shè)計(jì)度計(jì)算表和反饋表，通過(guò)收發(fā)雙方的信息交互，來(lái)嚴(yán)格控制各個(gè)度編碼包的數(shù)量，設(shè)計(jì)“代”狀態(tài)表，既為每個(gè)“代”設(shè)置發(fā)送優(yōu)先級(jí)，也實(shí)現(xiàn)了目的節(jié)點(diǎn)對(duì)已經(jīng)成功譯碼的“代”的反饋機(jī)制，刪除已經(jīng)被成功譯碼的“代”，提高節(jié)點(diǎn)緩存利用率。使用仿真器ONE，在節(jié)點(diǎn)緩存資源受限的DTN環(huán)境中，對(duì)Improved-GER協(xié)議進(jìn)行性能仿真。從仿真結(jié)果來(lái)看，相比GER和ER協(xié)議，