无线网络编码性能分析与研究

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无线通信技术的飞速发展为人们的生活提供了便利,个人终端无线上网,手机无线通信,无线家居等已经成为现实。无线环境和有线环境完全不同,无线环境下的链路由于受到干扰和衰减的影响,吞吐量的性能下降,因此,提升无线网络的吞吐量成了学术界一直在研究的问题。网络编码(NC)是学术界近年来提出的一种新的数据包转发方式,由于无线环境下结点具有“监听”的特性,使得网络编码很适合应用到无线网络,网络编码可以提高无线网络的吞吐量。因此,在网络编码环境下,探索无线网络吞吐量的性能极限以及影响因素成为学术界的一个研究热点。本文所做的主要工作如下:介绍了COPE的原理并分析COPE能改善无线网络性能的原因,最后分析了COPE的性能。分析了单一编码架构环境下,影响COPE类型网络编码的实际因素,这些因素包括参与编码节点的信道访问优先级和链路的调度规则,研究了信道访问优先级与网络吞吐量和平均编码包数的关系,同时,也分析了编码节点的缓冲区尺寸同网络吞吐量和平均编码包数的关系,最后用仿真实验验证了理论分析的正确性。提出了两重编码架构的概念,分析了两重编码架构下COPE类型网络编码的性能,得出影响编码性能的实际因素包括参与编码节点的信道访问优先级和链路的调度规则,研究了信道访问优先级与网络吞吐量和平均编码包的关系,证明两重编码架构环境下网络的最大吞吐量与单一编码架构相比是降低的,这为进一步设计基于网络编码的路由/MAC协议提供了指导。
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