论文部分内容阅读
网络编码技术是近年来网络通信领域研究的热点,它允许网络节点在传统的数据转发基础上进行数据处理,在提高网络吞吐量及数据传输可靠性等方面有显著优势,引起了国内外众多网络研究者的关注。目前,基于网络编码的通信协议的研究主要采用模拟、仿真的方法,而现有的模拟软件如NS2,内容庞杂,初学者难于掌握,不利于网络编码通信协议的研究,更重要的是模拟的测试环境与真实环境有一定的差距,所得到的各种参数一定程度上并不能真实地反映实际网络的运行情况。上述缺陷导致使用模拟软件进行模拟的便捷性和真实性无法满足实验要求。本文旨在设计并实现一个面向网络编码的无线网络测试床,方便研究者对基于网络编码的通信协议进行研究,本文的主要工作如下:针对目前网络编码的研究情况,尤其对流间网络编码和流内网络编码两种典型的编码机制进行了研究,包括编码方法的研究、网络编码与机会路由结合的研究以及基于网络编码反馈机制的研究等。研究了Click软件路由架构,利用其面向对象的模块化设计思想,设计并实现了结合网络编码的无线路由节点NC-Wirelessnode,该节点不仅能支持一般无线路由的设计与测试,同时可以完成基于网络编码的无线通信策略的设计与测试。该节点在设计上可以支持新的基于网络编码的转发式路由策略的实现,支持流内网络编码和流间网络编码机制的实现,提供了较好的扩展开发模块,使用者可以扩展相应的开发模块完成新协议的实现;提供了方便的测试模块,使用者可以便捷地对吞吐量、延迟、网络编码总次数等网络性能指标进行分析。利用多个NC-Wirelessnode搭建了面向网络编码的无线网络测试床——NC-Mesh@CSU。为了进一步验证该测试床平台的便捷性和实用性,我们在平台上完成了典型的基于网络编码无线通信协议的实现和测试。通过扩展相应模块,实现了流内编码协议MORE和CCACK以及流间编码协议COPE和CORE,通过提供的测试模块,对实现的流内编码协议和流间编码协议进行了吞吐量、延迟等网络性能指标的对比分析,整个实验过程,体现了NC-Mesh@CSU平台的便捷性和实用性。