Ad Hoc网络中基于网络编码的多径路由协议研究

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Ad Hoc网络是一种不依赖于固定基础设施的、自组织的无线网络。移动终端具有路由功能,可通过无线链接动态地构成任意的网络拓扑。基于Ad Hoc网络的特点,近年来有很多研究人员致力于路由协议的改进,以便能更好的应用于新环境,满足实际需求。传统的Ad Hoc网络路由协议中,节点只对数据包进行路由转发。当网络负载增加时,由于输出队列长度的限制会出现节点转发的数据包丢失和重传,这会导致网络拥塞,降低网络的吞吐量。近年提出的网络编码技术允许节点对数据进行编码操作后再路由转发,具有提高网络吞吐量、节省带宽资源、平衡链路负载等优点。COPE是首次面向无线单播通信模式下的网络编码方案,充分利用了无线网络中节点的广播特性,将编码过程由复杂的矩阵运算简化为单纯的异或运算,从而有效地降低了算法复杂度。本文将COPE网络编码技术应用于Ad Hoc网络路由协议。基于无线自组网中典型的AOMDV路由协议,设计了一种COPE-AOMDV协议。新协议通过识别编码机会,将多个数据包压缩在一次传输中发送,改进性能。论文采用网络模拟软件NS2进行仿真,比较了两种协议在不同随机网络拓扑中的性能。仿真结果显示,采用COPEAOMDV协议,可以提高网络吞量,降低传输时延,有效缓解在无线网络中采用AOMDV协议时,由于信道冲突所造成的吞吐量下降的情况。
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