無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)廣播協(xié)議設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、’j’’，●’’，‘e‘一，●；’00rf無(wú)線AdHoc網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)廣播協(xié)議設(shè)計(jì)與研究NetworkCodingBasedProtocolforDataBroadcastinginWirelessAdHocNetworks學(xué)科專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究生：張燁彬指導(dǎo)教師：舒炎泰教授天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一零年六月■。≯～一。∥等。，，r。0o：r■■■■■IIrhq摘要網(wǎng)絡(luò)編碼作為一種新的技術(shù)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的理論與實(shí)踐研

2、究都有著深遠(yuǎn)的影響。網(wǎng)絡(luò)編碼改變了傳統(tǒng)的“存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)”模式，取而代之的是“存儲(chǔ)一編碼一轉(zhuǎn)發(fā)’’方式，能夠提高網(wǎng)絡(luò)容量，增強(qiáng)魯棒性。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的物理層具有廣播特性，在這種條件下可以很方便的使用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)還可以有效提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可靠性，因此網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的研究和應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)廣播協(xié)議ENCBP：EfficientNetworkCodingBasedBroadcastingProtocol，較

3、好的解決了節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布的無(wú)線AdHoe網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景中數(shù)據(jù)廣播的問(wèn)題。ENCBP協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)與概率轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則相結(jié)合，采用多種優(yōu)化措施提高了協(xié)議的性能和自適應(yīng)性。ENCBP采用了漸進(jìn)式隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼，在少量數(shù)據(jù)包到達(dá)后便開(kāi)始編碼，并隨著數(shù)據(jù)包的持續(xù)到達(dá)逐步增加編碼系數(shù)的長(zhǎng)度，這種編碼方式提高了目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的解碼率。為了使ENCBP協(xié)議更好的適應(yīng)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布的場(chǎng)景，本文研究了不同轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制對(duì)于ENCBP協(xié)議的影響，包括固定概率轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，基于鄰居節(jié)

4、點(diǎn)數(shù)目的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，以及基于距離的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。通過(guò)對(duì)不同轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的分析，ENCBP最終采取綜合轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。ENCBP協(xié)議是針對(duì)IEEE80211無(wú)線AdHoc網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)廣播協(xié)議。IEEE80211廣播協(xié)議并無(wú)應(yīng)答機(jī)制，ENCBP協(xié)議引入了偽廣播的方式允許部分節(jié)點(diǎn)返回ACK從而提高了投遞率。另外，本文引入延遲廣播機(jī)制，要求節(jié)點(diǎn)在廣播數(shù)據(jù)前隨機(jī)等待一個(gè)時(shí)間間隙，從而減輕碰撞。最后，本文介紹了ENCBP協(xié)議在NS2平臺(tái)下的實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)仿真對(duì)E