基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線mesh網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究及優(yōu)化

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1、賺《丟觀麟護(hù)碩±學(xué)位論文胃圖（＾?。崳姡保?、？ｒ基于阿絡(luò)編碼的無線Ｍｅｓｈ網(wǎng)絡(luò)橋議的研究及優(yōu)化■■■Ｗ６ｌｆｃ．＊ｉ＾？作者姓名王群‘指導(dǎo)教師姓名、職祿劉乃安救授．申請(qǐng)學(xué)位類別軍難碩丈ｌ西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師。指導(dǎo)下進(jìn)行的硏究工作及取得的研究成果盡我所知，除了文中特別加ｙｘ標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容Ｗ外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為

2、獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同事對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明滿的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處一，本人承擔(dān)切法律責(zé)任。－至＾．巧本人簽名：奉日期；又備方西安電子綱大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ；研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閲、借閱論文；學(xué)?？晒颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其

3、它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證，結(jié)合學(xué)位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。。苗本人簽：王簽名；＿＿名導(dǎo)師占種．冰。’３３日期：義／《．日期：小學(xué)校代碼10701學(xué)號(hào)1301120657分類號(hào)TN92密級(jí)公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究及優(yōu)化作者姓名：王群一級(jí)學(xué)科：信息與通信工程二級(jí)學(xué)科：軍事通信學(xué)學(xué)位類別：軍事學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名、職稱：劉乃安教授學(xué)院：通信工程學(xué)院提交日期：2

4、016年3月ResearchandOptimizationofWirelessMeshNetworkProtocolBasedonNetworkCodingAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMilitaryCommunicationsByWangQunSupervisor:LiuNaianProfessorMarch2016摘要摘要無線網(wǎng)狀網(wǎng)（WirelessMeshNet

5、work，WMN）是一種基于多跳路由、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高容量、高速率的新型網(wǎng)絡(luò)。WMN本質(zhì)上屬于Adhoc網(wǎng)絡(luò)，但相比Adhoc網(wǎng)絡(luò)，其用戶終端的移動(dòng)性較弱，一般作為因特網(wǎng)的“最后一公里”接入網(wǎng)。目前，WMN中常用的路由協(xié)議大多來自對(duì)Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的直接使用。這些協(xié)議由于最初是為快速移動(dòng)的自組織網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)的，協(xié)議特性和Mesh網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景很不切合。其中，OLSR協(xié)議由于其基于跳數(shù)的尋路機(jī)制，當(dāng)應(yīng)用在WMN網(wǎng)絡(luò)中，不能夠良好的反映出網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間傳輸性能的實(shí)際情況。同時(shí)由于采用MPR機(jī)制，在快速變化的環(huán)境中OLSR協(xié)議

6、頻繁選舉MPR節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)開銷過大、網(wǎng)絡(luò)吞吐量降低以及傳輸時(shí)延增大等問題。本文針對(duì)OLSR協(xié)議存在的問題，提出一種基于路徑質(zhì)量選擇的分布式路由算法，結(jié)合該算法設(shè)計(jì)媒介訪問層快速網(wǎng)格網(wǎng)協(xié)議（QuickMeshProtocolonMACLayer，QMPML），為克服多跳拓?fù)鋵?duì)協(xié)議傳輸帶寬造成的衰減問題，本文基于機(jī)會(huì)編碼原理，將COPE方案應(yīng)用到QMPML協(xié)議中，設(shè)計(jì)了QMPML-NC協(xié)議。本文針對(duì)OLSR協(xié)議基于跳數(shù)的選路機(jī)制，難以反映無線節(jié)點(diǎn)間鏈路傳輸情況，造成網(wǎng)絡(luò)吞吐性能低下，提出了一種基于鏈路質(zhì)量權(quán)值的路徑選擇策略，

7、結(jié)合各節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度、運(yùn)行狀態(tài)本文引入影響因子，使協(xié)議在鏈路建立和傳輸時(shí)能更好的反映出網(wǎng)絡(luò)中鏈路和節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)?；谠撀酚蛇x擇機(jī)制，重新設(shè)計(jì)了Hello包、鄰居列表等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的協(xié)議QMPML協(xié)議。該協(xié)議具有高帶寬，低時(shí)延的特點(diǎn)。在開源嵌入式平臺(tái)Openwrt上對(duì)兩種協(xié)議進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，改進(jìn)的協(xié)議在吞吐量，時(shí)延等方面均有很大程度的提升。針對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)在多跳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中傳輸帶寬的衰減問題，本文結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和機(jī)會(huì)路由技術(shù)，提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)議QMPML-NC。首先研究了QMPML協(xié)議上編解碼的可

8、行性條件，提出了編碼機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，隨后本文設(shè)計(jì)出適用于該協(xié)議的編碼數(shù)據(jù)包格式、編碼機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)制、以及編解碼傳輸過程，并在程序中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。針對(duì)協(xié)議的吞吐量和時(shí)延性能，進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試和NS2平臺(tái)上的仿真，結(jié)果表明，在小型網(wǎng)絡(luò)和中型Mesh網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的協(xié)議，吞吐量得到了進(jìn)一步的提升。關(guān)鍵詞：無