论文部分内容阅读
Ad Hoc移动无线网络又称无线临时网络,是一种分布式的无线网络系统。网络是由节点与节点间的动态连接所形成,且所有节点地位相当,每个节点都可以进行数据的发送和转发。因为网络中节点的自由运动,造成了网络拓扑也在随时随刻地发生变化,这就导致了Ad Hoc网络信道环境具有时变特性。因此网络中编码方式的选择成为提高Ad hoc网络性能的重点。Strider码作为一种无码率码,只要在接收端接收到足量的数据包就能译码成功。Strider码还可以很好地解决自动请求重传技术在碰撞发生较多时的多次重传问题,同时又能适应网络中的广播和组播通信。因此Strider码的无码率和弹性控制特性十分适合Ad Hoc网络。本文首先介绍了Strider码的编码译码原理,阐述了Strider码的实际性能取决于静态码在其译码阈值上的有效性。接着研究了静态码码率对Strider码的影响,发现Strider码对静态码码率比较敏感。因此在不降低静态码码率的前提下改进静态码的性能,可以提高Strider码的性能、减少发送数据量、增大带宽利用率。以RS码作为外码,卷积码作为内码的级联码在降低译码复杂度的同时,还能提供很高的数据可靠性,而且RS码具有良好的硬件实现基础。因此本文提出一种改进的Strider码,即将Strider码的静态码由卷积码改进为级联码,并在误比特率、译码开销、运算量三方面对改进前后的Strider码进行了对比分析。本文结合Ad Hoc移动无线网络的特征和Strider码的特点,设计了基于Strider码的广播机制组播方案和共享机制组播方案,其中广播机制使用核心点来降低信源节点的功率消耗,共享机制通过有需求再共享的方案设计降低时延,并使用OPNET网络仿真软件实现场景设计。实现了本文提出的改进的Strider码与原有的Strider码在两种通信方案中的应用,同时对改进的Strider码和原有的Strider码进行了仿真对比,并分析了两种不同方案的使用场景。结果表明:改进的Strider码在吞吐量以及每帧译码成功所需数据包数量方面,均要比原有的Strider码的性能提高了很多。最后本文在共享机制通信方案的基础上提出了动态共享机制通信方案,仿真了本文提出的改进的Strider码和原有的Strider码在该动态方案中的性能,仿真结果表明:改进的Strider码在信源发包速率较高时可以获得更高的接收包速率。总体而言,改进的Strider码提高了网络吞吐量,改善了网络性能。