基于網(wǎng)絡(luò)編碼的Ad hoc網(wǎng)PUMA協(xié)議研究.pdf

1、Adhoc網(wǎng)絡(luò)是一種不依賴于固定基礎(chǔ)設(shè)施的、自組織的無線移動網(wǎng)絡(luò)。移動終端具有路由功能，可通過無線連接動態(tài)地構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。Adhoc網(wǎng)絡(luò)非常適合于軍事、商業(yè)、個人通信及自然災(zāi)害應(yīng)急處理等領(lǐng)域。多播在Adhoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用非常廣泛，而路由協(xié)議是Adhoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分，因此Adhoc網(wǎng)多播路由是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)之一。 本文首先研究了基于樹的和基于網(wǎng)格的Adhoc網(wǎng)絡(luò)多播路由協(xié)議各自的特點(diǎn)，詳細(xì)分析了基于網(wǎng)格的Adhoc

2、多播路由協(xié)議PUMA的運(yùn)作方式、建立和維護(hù)網(wǎng)格的算法、報文轉(zhuǎn)發(fā)方式，并分析了PUMA協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)及可待改進(jìn)的地方，并指出可使用網(wǎng)絡(luò)編碼來對PUMA協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼采用分布式的算法，不需要節(jié)點(diǎn)了解整個網(wǎng)絡(luò)的全局拓?fù)湫畔ⅲ杈幋a參數(shù)從一個足夠大的有限域中隨機(jī)產(chǎn)生，能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭討B(tài)變化，這些特點(diǎn)使隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼非常適于Adhoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 基于以上工作，本文作者將隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼算法應(yīng)用于PUMA協(xié)議，首次提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的

3、PUMA協(xié)議NC-PUMA（NetworkCoding-PUMA），給出了NC-PUMA的報文格式，并詳細(xì)描述了NC-PUMA的協(xié)議流程。 然后，作者將NC-PUMA協(xié)議添加進(jìn)國際權(quán)威網(wǎng)絡(luò)仿真平臺NS2中，并在NS2仿真平臺上對協(xié)議進(jìn)行了仿真。仿真的結(jié)果表明，相對于原PUMA協(xié)議，NC-PUMA可有效的降低網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用，減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗，提高了路由協(xié)議的性能。本文的創(chuàng)新點(diǎn)如下： （1）分析了PUMA協(xié)議，找出其可待改

4、進(jìn)的缺陷。 （2）針對PUMA協(xié)議的缺點(diǎn)，采用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼算法對其進(jìn)行改進(jìn)，首次提出了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的PUMA協(xié)議NC-PUMA。 （3）在Linux系統(tǒng)下，采用國際權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS2對NC-PUMA進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)仿真。首先對NS2仿真軟件進(jìn)行擴(kuò)展，在其協(xié)議族中加入NC-PUMA協(xié)議。然后用擴(kuò)展后的NS2仿真平臺對NC-PUMA協(xié)議進(jìn)行不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的仿真，仿真結(jié)果表明，NC-PUMA協(xié)議可以有效地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且NC-