基于網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)化機(jī)制研究.pdf

1、隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，在給我們的工作、生活帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能提出了更高的要求。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)天然的廣播屬性，研究者通常將研究著重于如何避免干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。基于避免干擾的思想，發(fā)展了一系列提高網(wǎng)絡(luò)性能的技術(shù)手段。然而，性能提升的瓶頸也開(kāi)始展現(xiàn)。直到網(wǎng)絡(luò)編碼的提出為繼續(xù)提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能打開(kāi)了全新的局面。
　　 由于網(wǎng)絡(luò)編碼的設(shè)計(jì)目標(biāo)是要利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中無(wú)處不在的干擾機(jī)會(huì)，其核心思想與原有體系完全不同。因此，

2、如何較低成本的在現(xiàn)有完整的通信協(xié)議框架下，利用、兼容網(wǎng)絡(luò)編碼成為了學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)之一。本文著重于研究COPE框架下的性能優(yōu)化技術(shù)，主要工作如下:
　　 (1)針對(duì)傳統(tǒng)路由協(xié)議的核心思想是基于最短路徑的算法，無(wú)法配合COPE機(jī)制發(fā)現(xiàn)、利用網(wǎng)絡(luò)編碼機(jī)會(huì)，提出了一種對(duì)傳統(tǒng)路由數(shù)據(jù)包信息的定制。在數(shù)據(jù)包中插入節(jié)點(diǎn)的上下鏈路以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包信息，配合原有的偵聽(tīng)機(jī)制，再結(jié)合本文改進(jìn)的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)猜測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)在路由選擇時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼機(jī)會(huì)的發(fā)現(xiàn)和利用。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠低成本兼容傳統(tǒng)路由協(xié)議，并在提升系統(tǒng)吞吐率增益上有明顯效果。
　　 (2)針對(duì)實(shí)際組網(wǎng)中更多存在的多速率網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌岢隽艘环N為其特別優(yōu)化的機(jī)制。通過(guò)引入三個(gè)新的定義:傳播損耗、匹配編碼速率、擁塞避免速率，并將此信息插入到數(shù)據(jù)包中。再通過(guò)算法判斷，將高速率的數(shù)據(jù)流拆分成低速率的數(shù)據(jù)流，選擇不同路徑，創(chuàng)造更多編碼機(jī)會(huì)的同時(shí)，避免網(wǎng)絡(luò)阻塞。實(shí)驗(yàn)表明該算法能進(jìn)一步提升多速率網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)增益，并且能夠有效避免網(wǎng)絡(luò)局部