链路相关性敏感的网络编码机会路由研究

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1、万方数据中图分类号工￡圣皇呈UDC620硕士学位论文学校代码三Q墨兰墨密级公珏链路相关性敏感的网络编码机会路由研究LinkCorrelationAwareOpportunisticRoutingBasedOnNetworkCoding作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：李凯计算机科学与技术网络编码机会路由信息科学与工程学院潘毅教授王伟平教授论文答辩日期鱼!!堡竺12答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明Yllil2illIllM918U§8Wll贮1111111111本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

2、的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：壅虹日期：皇!!垒年』月堕日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或

3、其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：导师签名雄日期：盈阻年￡月红日万方数据万方数据链路相关性敏感的网络编码机会路由研究摘要：机会路由协议可以充分利用无线网络中无线介质的广播特质，大幅提高网络的吞吐量。同时网络编码技术能使得网络传输容量达到理论值的上限。结合网络编码技术的机会路由协议不仅降低了协议设计的复杂度，同样能显著的提高网络吞吐量。典型的结合网络编码技术的机会路由协议都是基于链路相互独立的假设基础上。即当一个节点错过接收到数据包时，对它的邻居节点是否能接收到这个数据包不会产生任何影响。然而，近年的研究表明，外界干扰等因素常常会导致无线网络中链路之间出现强

4、的相关性。这种相关性严重的影响着目前典型的结合网络编码的机会路由协议的性能表现。本文主要的研究工作包含以下两个方面：为了提供更加贴近实际无线网络的模拟环境，我们建立了链路相关性的数学模型，并且在网络模拟器NS2进行了扩展实现。具体实现是利用相关性的数学模型在NS2上添加了新的丢包模型，该丢包模型分为链路受干扰影响和受移动障碍物影响两种情况。链路在不受外界干扰影响时，丢包为独立的，当受N；'I-界干扰时，链路的丢包率会增加且彼此间会表现相关性。通过仿真实验表明，当不同链路受到相同虚拟的干扰源影响时或受到移动障碍物影响时，会表现出相关性。而没有受到外界干扰影响的链路，依然是随机且独立的。其次通

5、过分析与试验，我们发现当无线网络中存在大量的相关性现象时，典型的结合网络编码技术的机会路由协议在估算转发节点转发次数时，会出现偏差。这种偏差会直接降低机会路由协议的性能表现。针对此问题，我们重新分析了估算转发节点转发次数的计算公式，并提出一个更加合理的计算公式，将该公式结合到典型的结合网络编码的机会路由协议中。并通过仿真实验分析改进后的协议性能。实验结果表明改进后的协议在网络中出现相关性时，能够更进一步的提高网络吞吐量。图26幅，表5个，参考文献53篇。关键词：网络编码；机会路由；链路相关性分类号：TP393万方数据万方数据LinkCorrelationAwareOpportunistic

6、RoutingBasedOnNetworkCodingAbstract：Opportunisticroutinggreatlyincreasestransmissionreliabilityandnetworkthroughputbytakingadvantageofthebroadcastnatureofthewirelessmedium．Meanwhilethenetworkcodingaresufficienttoachievethemaximumcapacitybounds．Withnetworkcoding，opportunisticroutingCanbeimplemented

7、inasimpleway,alsocansignificantlyimprovethenetworkthroughput．Untilrecently,modelingwirelesslinkshadalwaysconsideredlinkerrorstobeindependentbetweenneighboringnodes．Insuchanassumptionandgivenaspecificerrorrate，ifa