无线网络编码感知路由技术研究

发布时间：2017-05-15 20:05

  本文关键词：无线网络编码感知路由技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：网络编码是一门通过最小化数据分组的传输次数来改善网络吞吐性能的新理论。无线信道的广播特性,无线网络较低的吞吐量,以及无线设备复杂的运行环境为网络编码提供了合适的运用场景。一种与路由技术结合,具备编码机会主动感知能力的编码方法,即编码感知路由算法,是近年来网络编码在无线网络中应用研究的重要分支。本文提出了一种可速率匹配的编码感知路由算法,并根据后续分析对算法进行了改进。文章以充分、合理利用网络编码机会为出发点,对不同数据流分布模型下的多跳多节点编码结构开展了研究,并在此基础上提出一种补充编码条件。针对确定编码结构和随机编码结构,论文对其中的可编码节点数目进行了统计对比。结合编码机会数目和路径的匹配编码速率两种因素,文章设计了适用于编码感知路由的综合路由判断准则。文中对路由消息格式进行了设计,在路由请求和路由回复两种控制消息中加入了编码机会和匹配速率字段,在路由建立过程中,节点可获取并更改这两个参数。通过收到的路由回复消息,路由请求节点可以确定最佳转发路由集。根据路由准则,文章设计了路由协议的过程,并对每一步操作的流程进行了阐述。随后,论文在NS2中对新协议的性能进行了分析验证。中继节点对可编码分组的不当处理,会导致编码机会使用效率低下,针对此问题,文章提出了一种改进方法。通过建立数据分组到达模型,确定固定和随机两种匹配分组等待时长,来改变中间节点对分组的处理方式,并根据排队论思想分析实验结果。为保证不同信道环境中网络编码的性能,文中提出了自适应编码调节机制,根据网络不同状态,合理选择是否执行网络编码,从而减少因网络编码给系统性能带来的不利影响。对提出的路由算法和改进方案,论文都进行了仿真验证,结果表明,采用匹配编码机制可改善由网络编码引起的网络拥塞现象,网络中继节点对匹配分组的处理可提高编码机会的利用效率,同时自适应网络编码的应用可确保网络编码在不同环境中的使用更加合理。
【关键词】：编码感知路由 编码机会 匹配速率 匹配分组 自适应编码
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 研究内容14-15
• 1.4 论文章节安排15-17
• 第二章 网络编码与编码感知路由算法17-30
• 2.1 网络编码简述17-20
• 2.1.1 网络编码原理17-19
• 2.1.2 网络编码的特性19-20
• 2.2 网络编码分类20-23
• 2.2.1 按编码数据来源分类20-22
• 2.2.2 按编码的方法分类22-23
• 2.3 局部网络编码23-24
• 2.4 编码感知路由算法24-27
• 2.4.1 按需路由25-26
• 2.4.2 机会路由26-27
• 2.4.3 负载均衡的路由算法27
• 2.5 衡量编码感知路由性能的因素27-28
• 2.6 M/M/1 排队轮模型28-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 编码结构与路由判断准则30-49
• 3.1 术语与符号说明30-31
• 3.2 单跳范围编码结构31-33
• 3.3 多跳范围编码结构33-39
• 3.3.1 基本单节点编码34-35
• 3.3.2 多节点编码35-39
• 3.4 编码机会的对比分析39-42
• 3.4.1 特殊结构中编码机会对比39-40
• 3.4.2 NS2简介40-41
• 3.4.3 随机结构中编码机会分析41-42
• 3.5 多跳编码简单过程42
• 3.6 路由判断准则研究42-48
• 3.6.1 传统路由的参考因素42-43
• 3.6.2 编码感知路由判断准则43-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第四章 速率匹配的编码感知路由协议设计49-61
• 4.1 AODV协议简介49
• 4.2 消息格式设计49-52
• 4.2.1 路由请求消息格式49-51
• 4.2.2 路由回复消息格式51-52
• 4.3 路由过程52-56
• 4.4 仿真场景及参数设置56-57
• 4.5 仿真结果及分析57-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 编码感知路由协议的改进61-78
• 5.1 排队论的应用61-63
• 5.2 等待匹配分组的时间长度选择机制63-70
• 5.2.1 匹配分组的定义63-64
• 5.2.2 编码感知路由协议中存在的问题64-65
• 5.2.3 匹配分组固定等待时间65-67
• 5.2.4 匹配分组动态等待时间67-70
• 5.3 自适应编码调节机制70-77
• 5.3.1 802.11速率自适应的方法71-73
• 5.3.2 可编码节点的自适应编码73
• 5.3.3 编码门限的确定73-74
• 5.3.4 自适应编码仿真验证74-77
• 5.4 本章小结77-78
• 第六章 工作总结与展望78-80
• 6.1 本文的主要工作78-79
• 6.2 文章的后续工作79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84

【参考文献】

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1 熊志强;黄佳庆;刘威;杨宗凯;;无线网络编码综述[J];计算机科学;2007年03期

  本文关键词：无线网络编码感知路由技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：368710