论文部分内容阅读
随着信息技术的日益发展，网络用户数量不断增多以及对信息传输质量的要求不断提高，如何有高效地利用有限的网络频谱资源，提高网络传输的性能，成为了无线通信网络领域的研究重点。网络编码允许和鼓励中间节点对信息进行编码融合后进行传输，有效地提高网络传输的性能。首个实用无线网络编码方案是由Katti等人提出的COPE方案，能有效地提高网络吞吐量和降低传输时延，而多信道多接口技术能够提高网络频谱资源的利用率。基于以上两点，本文对网络编码COPE方案及多信道多接口技术进行了研究。作者的主要研究工作如下：1.针对COPE方案局限在两跳路由范围内进行编码判断及被动等待编码机会的不足，提出了基于流的编码感知COPE方案，并在NS2仿真平台上进行了仿真。该方案采用猜测机制，在路由发现过程中发现潜在的编码节点后选择最佳路径进行数据发送，编码节点根据数据流所经过的路径信息进行编码判断，增加了网络中的编码机会。仿真结果表明，改进方案能够有效地提高网络性能。2.通过对1中COPE方案的仿真结果及现有COPE方案研究中缓存队列使用情况的分析，提出了基于解码缓存队列管理的COPE方案，并在NS2仿真平台上对不同拓扑进行了仿真。该方案中只对能够用于解码的侦听数据包进行存储，提高解码缓存队列的有效使用率。仿真结果表明，该方案能够提高吞吐量。3.针对1和2中COPE方案只适用于单信道单接口的环境，不能充分利用网络的频谱资源的不足，提出了基于多信道多接口的COPE方案，并在NS2仿真平台上进行仿真。该方案能够侦听到通信范围内所有信道上传输的数据包，并在每个接口队列中对数据包进行编码，提高了网络频谱资源的利用率。仿真结果表明，该方案的网络性能能够随着信道及接口数目的增加而改善。4.由于NS2仿真平台中默认移动节点模型是单信道单接口的，为了实现对基于多信道多接口的COPE方案的仿真，对NS2仿真平台进行了多信道多接口模型扩展，同时设计了接口切换策略及信道调度算法。本文研究了无线网络环境下的COPE方案，针对原有方案的不足进行了改进并仿真。经过仿真分析，证明了改进方案的有效性。