基于网络编码地无线网状网路由技术地研究

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1、摘要2000年，RudolfAhlswede等人首次提出了网络编码的概念，允许和鼓励网络中的中间节点对数据进行处理。网络编码的最大优点是使组播传输速率达到最大流最小割定理决定的网络容量的上限。目前，具有稳定拓扑结构的有线网络的网络编码已经得到了广泛的关注，但是网络编码在无线网络中的研究和应用还处在探索阶段。本文结合无线网络环境的特点，研究基于网络编码的无线网状网路由及其实现中的关键技术，主要研究内容归纳如下：第一章主要介绍了网络编码的基本概念、优缺点以及研究意义，然后介绍了无线网状网的体系结构及其路由的背景和特点，分析了无线网状网

2、中适于引入网络编码的特点。第二章分析了无线网络适合采用网络编码的特点，介绍了无线网络编码在提高网络吞吐量、节能、增强网络鲁棒性和安全性等方面的应用，分析了无线网络编码的研究意义，并总结归纳了当前和将来的热门研究方向。第三章结合无线网状网的特点，从组播和单播两个方面研究基于网络编码的无线网络路由。基于网络编码的组播路由问题主要是指把哪些数据包采用何种方法编码到一起。在单播路由方面，分析了无线网状网中可能存在编码机会的三种拓扑结构，研究了基于“机会主义”的路由和编码感知的路由两种无线网络编码思想，并介绍了几种现有的基于网络编码的无线网

3、络路由协议。第四章研究了基于网络编码的无线网络路由在具体实现中所涉及到的关键技术，重点研究了广播和单播系统中基于网络编码的队列调度算法，提出基于CRP思想的编码重传策略和积极进行网络编码的队列调度策略，并对各算法的性能进行了分析和比较。第五章结合无线网状网的结构及其路由的背景和特点，提出一种基于流的无线网络编码算法——FNC。FNC以逐跳路由协议获得先验参考路径，充分利用每个节点的路由表信息，在网络状态相对稳定的时间段内对满足条件的数据流持续进行类似的网络编码操作。仿真结果表明，FNC比未采用网络编码的传统方案具有更高的吞吐量和数

4、据包投递率，且性能优于COPE。第六章总结全文，并对未来的后续工作进行了展望。关键字：网络编码无线网状网路由技术AbstractNetworkcodingwasproposedbyRudolfAhlswedeeta1．in2000，whichallowsandencouragesintermediatenodestoprocesspackets．Thegreatadvantageofnetworkcodingisfortransmissionratetoreachtheupperboundofnetworkcapacitydete

5、rminedbymax-flowmin—cuttheoryinmulticast．Recently,networkcodinginwirednetworkswhichhavestabletopologieshasbeenconcernedextensively,buttheresearchandapplicationofnetworkcodinginwirelessnetworksarestillintheprimarystage．Basedonthecharacteristicsofwirelessnetwork，thisthe

6、sisresearchesnetworkcodingbasedroutinginwirelessmeshnetworksandcriticaltechnologiesinpractice．Themajorcontentsofthisthesisamlistedasfollows：Chapter1mainlyintroducesthebasicidea，advantagesanddisadvantages，andresearchsignificanceofnetworkcoding，presentsthesystemstructur

7、esandroutinginwirelessmeshnetworks，andanalyzesthecharacteristicsforintroducingnetworkcodingintowirelessmeshnetworks．Chapter2analyzesthecharacteristicsofwirelessnetworkssuitablefornetworkcoding，presentsapplicationsofwirelessnetworkcodinginincreasingnetworkthroughput，sa

8、vingenergy,enhancingrobustnessandsecurityere．，analyzestheresearchsignificanceofwirelessnetworkcoding，andconcludesthehotresea