网络编码在战术互联网中的应用

论文摘要

战术互联网是数字化战场的战术通信网络,在战场机动指挥控制、态势感知及无缝联通等方面发挥着重要作用。网络编码技术,允许中间节点在转发分组前对分组进行编码,从而提高网络吞吐量,目前对网络编码在无线网络中的应用研究较少。因此将网络编码应用到战术互联网中有重要意义。本文在研究网络编码的基础上,结合战术互联网的特点,将无线网络编码机制COPE应用到战术互联网中,以达到提高战术互联网网络吞吐量的目的。通过对COPE原理和设计算法的研究,在NS-2仿真软件中实现了该网络编码机制;在NS-2中建立三种不同的战术互联网拓扑模型,将COPE应用到模型中进行仿真;比较并分析应用COPE前后各模型的吞吐量变化情况。结果表明,应用网络编码COPE机制后战术互联网在吞吐量方面有较大的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 战术互联网
• 1.2.1 战术互联网概述
• 1.2.2 战术互联网的体系结构
• 1.2.3 战术互联网组网方式
• 1.2.4 战术互联网的特点
• 1.3 网络编码研究现状
• 1.4 论文主要工作与章节安排
• 第二章 网络编码基本理论
• 2.1 网络编码原理
• 2.1.1 最大流最小割理论
• 2.1.2 网络编码原理
• 2.1.3 网络编码算法
• 2.2 网络编码的优点
• 2.3 无线网络中的网络编码技术
• 第三章 COPE 无线网络编码的分析与设计
• 3.1 COPE 原理
• 3.1.1 无线多跳单播网络中的网络编码
• 3.1.2 COPE 原理
• 3.2 COPE 的性能
• 3.2.1 编码增益
• 3.2.2 编码+MAC 增益
• 3.3 COPE 的算法设计
• 3.3.1 编码算法
• 3.3.2 解码算法
• 3.3.3 伪广播
• 3.3.4 逐跳ACK 与重传
• 3.3.5 防止TCP 包序重排
• 3.3.6 COPE 包格式
• 3.3.7 COPE 流程
• 第四章 COPE 的实现与在战术互联网中的应用
• 4.1 NS-2 仿真工具
• 4.1.1 NS-2 概述
• 4.1.2 NS-2 仿真步骤
• 4.2 COPE 在NS-2 中的实现
• 4.2.1 包头的定义和绑定
• 4.2.2 编解码函数的实现
• 4.2.3 节点杂收模式的实现
• 4.2.4 代码集成
• 4.3 仿真与分析
• 4.3.1 小型分簇拓扑结构
• 4.3.2 密集型战术互联网
• 4.3.3 战术互联网战斗网络
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果