基于网络编码的移动传感网传染路由性能分析

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1、ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用2011，47（23）17基于网络编码的移动传感网传染路由性能分析赵炜，唐振民，陆伟，杨余旺ZHAOWei，TANGZhenmin，LUWei，YANGYuwang南京理工大学计算机科学与技术学院，南京210094DepartmentofComputerScienceandTechnology，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，ChinaZHAOWei，TANGZhenmin，

2、LUWei，etal.PerformanceanalysisofnetworkcodingbasedepidemicroutingforMWSN.ComputerEngineeringandApplications，2011，47（23）：17-20.Abstract：Thispaperestablishesananalyticalmodelofepidemicroutingbasedonordinarydifferentialequations，andproposesnetworkcodingbasedepidemicroutin

3、g，incomparisonwithreplicationbasedepidemicrouting.Twoperformanceindexofde-liverydelayandredundancyareintroducedtoevaluatethevalidityofthemodel.Theresultsofthestudyandemulationshowthat，comparedwithtraditionalepidemicroutingprotocol，networkcodingbasedepidemicroutingproto

4、colcanreducedeliverydelay，especiallyunderthecacheandbandwidthconstraints，ithasbiggeradvantageinreducingdeliverydelay，anditisfeasibletoimproveprotocolperformancebyusingnetworkcodingintheepidemicrouting.Thepaperalsoprovesthatit’sfeasibletousethisordinarydifferentialequat

5、ionmodeltoanalysisprotocolperformance.Keywords：epidemicrouting；mobilesensornetworks；networkcoding；deliverydelay；redundancy摘要：建立了基于常微分方程的传染路由协议分析模型，提出了基于网络编码的传染路由协议，并与传统传染路由协议进行比较，引入传输延迟和冗余度两个性能指标评估所提出模型的有效性。理论分析和仿真结果证明传染路由中使用该常微分方程模型分析协议性能是可行的，与传统传染路由协议相比，基于网络编码的传染路由协议

6、可以减少传输延迟，尤其在缓存和带宽受限的情况下，对于减少传输延迟有着明显的优势。关键词：传染路由；移动传感器网络；网络编码；传输延迟；冗余度DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2011.23.005文章编号：1002-8331（2011）23-0017-04文献标识码：A中图分类号：TN929.5；TP212.91引言2000年Ahlswede首次提出了网络编码的概念[7]，其核心由于无线传感器网络端到端和节点资源受限的特性，决思想是网络中的节点采用不加冗余的编码算法。文献[8-9]将定了传统路由协议已经不再适

7、用，需要研究针对无线传感器网络编码应用于无线网络，说明将网络编码和节点的物理层网络路由协议。传染性路由（EpidemicRouting）是由Vahdat广播相结合，可以节省信息传输对能量的平均消耗。文献[10]和Becker提出[1]面向受限网络的路由，其计算简单，而且不需研究了网络编码在缠绕多径路由的表现，作者认为使用网络要网络完整拓扑信息，只要缓存足够大就可以确保数据包到编码能够提高网络的稳定性和可靠性。文献[11]分析传感器达目的节点，但是该路由基于扩散机制，消耗资源多，而且当网络多径路由在不同模型和条件下数据包成功交付率，以

8、及缓存受限时传输延迟大。早期对传染路由协议的研究主要集整个系统节点的能耗总量和能耗均衡。文献[12]将网络编码中在协议性能分析和仿真两方面[1-3]，最近文献[4-5]建立了传应用于传染性路由协议，在带宽和节点缓存大小受限的移动染路由