随机网络编码在无线网络中的研究与应用

论文摘要

网络编码技术从开始提出就引起了广泛的关注和研究,它改变了网络中间节点传统的简单的路由和转发策略,将编码的概念加入中间节点,通过此种策略可使网络传送达到理论上的最大容量。在众多网络编码算法中,随机网络编码由于无需了解网络的整个拓扑,对网络结构不稳定的无线网络尤为适合。无线网络由于其链路的广播特性,特别适合于网络编码的部署,通过节点对广播的数据包进行缓存,寻找最优的编码机会的方法,对数据包进行编码融合,可以减少网络的数据传输量,提升无线网络数据传输效率。通常,通过在无线网络中采用网络编码可以改善网络吞吐量、降低节点的能量消耗并能提升信息传送过程中的安全性等。无线MESH网络结合了无线Ad hoc和无线局域网的优势,是以后无线网络领域重点发展的方向。本文对无线MESH网络进行了重点分析和研究,通过对无线MESH网络的三种架构和特点的介绍,分析了无线MESH网络的现有按需路由分配算法AODV和基于机会的COPE协议,根据以上两种分配算法的特点和不足,提出了基于编码感知的CAR路由算法,该算法可以增加无线MESH网的编码机会,进一步加大网络编码在无线MESH网中改善网络吞吐量的作用。针对多信道多接口的无线MESH网络,通过采用模拟退火的方法,解决综合了网络编码、路由、信道分配等诸多问题的组合优化问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 网络编码技术研究现状
• 1.2.2 网络编码在无线网络中的研究应用现状
• 1.3 课题的研究内容及论文的组织结构
• 1.3.1 课题主要的研究内容
• 1.3.2 论文的组织结构
• 第2章 网络编码技术
• 2.1 组播技术的不足
• 2.2 网络编码基本概念
• 2.3 线性网络编码
• 2.3.1 指数时间算法
• 2.3.2 多项式时间算法
• 2.4 随机网络编码
• 2.5 本章小节
• 第3章 无线MESH 网络技术
• 3.1 无线MESH 网概述
• 3.2 无线MESH 网络架构
• 3.2.1 基础设施/骨干网络架构
• 3.2.2 终端网络架构
• 3.2.3 混合网络架构
• 3.3 无线MESH 网的特点
• 3.4 无线MESH 网编码的优点
• 3.5 本章小节
• 第4章 改进的无线MESH 网编码感知路由
• 4.1 无线MESH 网络路由算法特点和分类
• 4.2 AODV
• 4.3 COPE 协议
• 4.4 编码感知路由
• 4.5 本章小结
• 第5章 改进的无线MESH 网络编码算法
• 5.1 系统模型
• 5.2 需要考虑的问题
• 5.2.1 系统设计目标
• 5.2.2 编码问题
• 5.2.3 路由问题
• 5.2.4 调度问题
• 5.2.5 信道/接口问题
• 5.3 模拟退火解决方案
• 5.4 性能评估
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 未来的工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 论文摘要