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协作通信可以利用无线信道的广播特性,使同一信息能通过不同的独立无线信道到达接收端,从而提高无线信道传输的可靠性。同时,将网络编码应用于无线通信中,可以提高系统资源利用率、提升网络吞吐量。近期的研究表明,将网络编码与协作通信结合,可以在提高可靠性的同时,减少传输次数,更加有效地利用网络带宽。而如何选择中继节点、确定中继节点的不同传输方式、优化网络性能是其中的关键问题。 本文主要研究在无线通信中,如何利用协作通信与网络编码的优势选择中继节点,从而获得更好的网络性能。针对两种不同的无线通信场景做了研究,具体研究工作和贡献包括以下两个方面。 首先,针对802.16m网络中的资源数有限的问题,提出了一种结合吞吐量和资源分配优化的中继选择算法RSTRA。该方法能够适应负载的变化,当请求移动节点较少时,认为资源是足够的,单纯以移动节点吞吐量为优化目标,进行中继节点与传输方式的选择;当请求移动节点较多时,在满足所有请求的情况下,以优化总资源分配数为目标,进行中继节点和传输方式的选择。模拟测试结果表明,与现有资源优化中继节点算法相比,RSTRA算法在轻负荷下获得了更高的吞吐量,在重负荷下,满足相同需求情况下分配的资源数较少。 其次,在移动自组织网络(Mobile Ad-Hoc Networks,MANETs)中,由于移动节点能量的有限性,因此传输过程中移动节点的能量消耗是值得关注的问题。论文提出了一种结合网络编码与协作通信的ME_MAC协议,协议将能量消耗作为选择的指标,在单跳范围内,网络中每个候选中继首先依据节点位置计算其直接传输、协作传输和协作网络编码传输所消耗的能量,从中确定一种能量消耗最少的作为其传输方式,进而候选中继以能量消耗为指标计算自身的退避时间,退避时间最短的候选中继成为传输中继。模拟测试结果表明,ME_ MAC协议与单纯采用协作通信的DEL_ MAC协议相比,单个数据包成功传输的平均能量消耗更少。