本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線多跳網(wǎng)絡(luò)路由算法研究　出處：《河北大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代通信技術(shù)的日新月異,無線網(wǎng)絡(luò)尤其是無線多跳網(wǎng)絡(luò)為人類提供的服務(wù)已經(jīng)深入到人類工作和日常生活的每個角落。無線網(wǎng)絡(luò)鏈路不可靠、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量以及網(wǎng)絡(luò)帶寬受限等因素對無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效可靠傳輸提出了挑戰(zhàn),因此設(shè)計高效可靠穩(wěn)定的路由協(xié)議一直是無線多跳網(wǎng)絡(luò)的研究熱點。網(wǎng)絡(luò)編碼改變了傳統(tǒng)路由的存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式,允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼操作,它可以給無線網(wǎng)絡(luò)帶來多方面的好處,例如減少數(shù)據(jù)包傳輸次數(shù),提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率,提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量,降低數(shù)據(jù)包傳輸能耗。本文在現(xiàn)有研究工作的基礎(chǔ)上,研究如何利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)進(jìn)一步提高無線多跳網(wǎng)絡(luò)性能的路由策略。本文研究工作成果如下:1.針對無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量受限對全網(wǎng)路由的影響,提出了一種基于流間網(wǎng)絡(luò)編碼的能量感知路由策略ERINC。ERINC采用數(shù)據(jù)流速率匹配的方法利用節(jié)點編碼機(jī)會降低能量消耗,同時通過節(jié)點剩余能量值和節(jié)點能耗速度預(yù)測節(jié)點剩余生存時間,并結(jié)合路徑總能耗和節(jié)點剩余生存時間提出新的路由評價函數(shù)和路由發(fā)現(xiàn)策略。此外,ERINC通過引入本地路由維護(hù)策略,減少斷鏈和路由中斷情況的發(fā)生。仿真結(jié)果表明,ERINC可以有效降低路徑傳輸能耗,均衡網(wǎng)絡(luò)能量消耗,延長網(wǎng)絡(luò)壽命,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。2.針對現(xiàn)有基于流內(nèi)網(wǎng)絡(luò)編碼的機(jī)會路由算法的不足,提出了一種新的基于部分網(wǎng)絡(luò)編碼的無線多跳網(wǎng)絡(luò)機(jī)會路由算法ORAPNC。為了避免數(shù)據(jù)包分叉?zhèn)鬏?同時利于執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點間協(xié)調(diào)機(jī)制,ORAPNC首先以期望傳輸次數(shù)作為路由度量建立一條固定路由,并將候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集中在這條固定路徑附近;為了充分減小網(wǎng)絡(luò)中的冗余數(shù)據(jù)包,ORAPNC采用一種新的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點間協(xié)調(diào)機(jī)制FNCM實現(xiàn)每跳的數(shù)據(jù)包傳輸。對本算法的仿真結(jié)果表明,本文所提出的算法能有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,減少目的節(jié)點解出原始數(shù)據(jù)包的平均時延。
[Abstract]:With the rapid development of economy and society and the rapid development of modern communication technology. Wireless networks, especially wireless multi-hop networks, have provided services to human beings in every corner of human work and daily life. Wireless network links are unreliable. Network node energy and network bandwidth constraints pose a challenge to wireless networks to achieve efficient and reliable data transmission. Therefore, the design of efficient, reliable and stable routing protocols has been a hot topic in wireless multi-hop networks. Network coding has changed the traditional routing storage and forwarding mode, allowing network nodes to encode packets. It can bring many benefits to wireless network, such as reducing the number of packet transmission, improving the utilization of network bandwidth, and improving network throughput. To reduce the energy consumption of packet transmission. This paper is based on the existing research work. This paper studies how to use network coding technology to further improve the performance of wireless multi-hop network routing strategy. The research results of this paper are as follows: 1. Aiming at wireless Ad. The influence of Hoc Network Node Energy limitation on the whole Network routing. An energy-aware routing strategy based on inter-flow network coding (ERINC.ERINC) is proposed. ERINC.ERINC uses the method of data stream rate matching to reduce energy consumption by using the opportunity of node coding. At the same time, the residual survival time is predicted by node residual energy value and node energy consumption speed, and a new route evaluation function and route discovery strategy are proposed by combining total path energy consumption and node residual survival time. By introducing the local route maintenance strategy, ERINC reduces the occurrence of chain break and route interruption. The simulation results show that ERINC can effectively reduce the path transmission energy consumption and equalize the network energy consumption. Prolonging network lifetime and improving network throughput. 2. Aiming at the shortcomings of existing opportunistic routing algorithms based on intra-stream network coding. This paper proposes a new opportunistic routing algorithm ORAPNCbased on partial network coding for wireless multi-hop networks. In order to avoid packet bifurcation and implement coordination mechanism between forwarding nodes. First, ORAPNC takes the expected number of transmissions as the routing metric to establish a fixed route, and concentrates the candidate forwarding nodes near the fixed path. In order to reduce the redundant data packets in the network, ORAPNC uses a new coordination mechanism between forwarding nodes (FNCM) to realize the packet transmission per hop. The simulation results of this algorithm show that. The proposed algorithm can effectively improve the throughput of the network and reduce the average delay of the destination node in solving the original packet.
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

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本文編號：1404958