無線多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼已從理論上被證明是能夠提高無線多跳網(wǎng)絡(luò)吞吐量的有效技術(shù)手段。然而，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線多跳網(wǎng)絡(luò)中的實際應(yīng)用面臨諸多新的挑戰(zhàn)，其中之一就是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的介質(zhì)訪問（Media Access Control，MAC）機制的設(shè)計?，F(xiàn)有的MAC機制沒有考慮引入網(wǎng)絡(luò)編碼后的網(wǎng)絡(luò)新特性，獨立地對MAC機制和網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行設(shè)計不能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)編碼能夠帶來的潛在增益，不能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)性能的最優(yōu)化。因此，研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機制非常必要。
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2、文對無線多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機制進(jìn)行了分析和研究，在MAC層機制的設(shè)計中考慮加入網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)后的網(wǎng)絡(luò)新特性，對MAC機制和網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計，通過提出合理的MAC機制來支持網(wǎng)絡(luò)編碼在無線多跳網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)性能。本文主要針對以下兩個問題進(jìn)行了研究：
　?。?）研究多速率無線多跳網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的MAC機制。在多速率無線網(wǎng)絡(luò)中，不考慮速率因素而單單尋求編碼機會和編碼增益的最大化可能造成必須使用低速率進(jìn)行傳

3、輸，這些低速率鏈路成為限制網(wǎng)絡(luò)編碼和網(wǎng)絡(luò)整體性能的瓶頸。針對上述問題，提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼協(xié)助自適應(yīng)多速率MAC機制——MANC(Relay-aided Multi-rate Adaptation MAC for Network Coding)。本文詳細(xì)描述了MANC機制的設(shè)計思想和具體技術(shù)細(xì)節(jié)，通過建模分析了MANC機制的性能，并在NS-2中實現(xiàn)了MANC機制。仿真結(jié)果表明MANC機制能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，減少傳輸時延。

4、　?。?）研究無線多跳網(wǎng)絡(luò)中隱蔽終端對網(wǎng)絡(luò)編碼的影響問題。從原理和仿真實驗兩方面對COPE類型網(wǎng)絡(luò)編碼在無線多跳網(wǎng)絡(luò)中面臨的隱蔽終端問題進(jìn)行了分類分析，針對性地提出了COPE類型網(wǎng)絡(luò)編碼中隱蔽終端抑制MAC方案——HTEC（Hidden Terminal Elimination in COPE），其基本思想是在現(xiàn)有MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上通過加入額外信令交互以減少數(shù)據(jù)包的沖突。我們在NS-2中實現(xiàn)了HTEC，仿真結(jié)果表明HTEC可以在犧牲一定