网络编码在MANET中的研究与应用

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:wangchong123
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进入二十一世纪,随着移动通信网络的发展,人们对于网络性能的要求越来越高。研究者都在不断尝试用各种方法来提高网络的性能。2000年Ahlswed R等人提出了网络编码的思想,彻底改变了传统的通信传输方式。网络编码允许中间结点对收到来自不同链路的消息进行编码。研究表明,网络编码能够使得多播容量达到最大,对网络资源也能起到节约的作用,同时能增强网络的鲁棒性和安全性。移动Ad hoc网络(MANET)是无线网络的一种,它的特点是无线自组织,结点具有移动性和能量有限,同时它能够很迅速的部署网络。因此它在很多领域都有应用。比如军事领域、应急救援场合(火灾、地震、水灾等)、视频会议等。多播路由协议是MANET的关键技术之一。MAODV协议是一种按需距离路由矢量多播协议。它在路由的建立和维护过程中使用了泛洪广播的方法,所以对网络的资源浪费比较大。同时由于MAODV协议没有安全机制,因此它无法抵御污染攻击。网络编码正好是提高网络效率的有效方法,因此想办法把网络编码引入到MAODV协议中,同时加入安全机制对参与网络编码的节点进行最优化处理是非常有意义的。基于以上这种思想本文提出了基于安全网络编码的多播距离矢量路由协议SNC-MAODV,首先是对MAODV协议中多播树的建立进行了分析,通过多播树的建立选取网络编码结点,然后借鉴网络编码优化算法思想对网络编码结点选取进行优化,目的在于保证达到最大多播速率的前提下,尽量减少参与网络编码的结点数量,从而减少网络编码的开销。其次利用安全网络编码算法对MAODV协议进行改进,提出一种具有抗污染攻击能力的新协议SNC-MAODV。最后,对SNC-MADOV协议进行安全性分析,同时利用NS-2对已有的协议和新协议SNC-MAODV在性能上进行了比较。结果表明SNC-MAODV在安全性、控制开销、传输效率和吞吐量方面等方面有了显著地提高。
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