无线多媒体传感器网络中一种改进路由算法

随着网络负载增加,经典的TPGF( Two-Phase geographic Greedy Forwarding)算法难以找到节点分离路径,会导致网络吞吐量、投递率以及端到端时延性能下降。此外,当网络拓扑变动不大时, TPGF中每条路径所包含节点要消耗比其他节点更多的能量,会导致其过快死亡,从而影响网络性能。为此,将联合网络编码技术引入 TPGF,提出一种编码与能量感知的 TPGF 路由算法( NE-TPGF)。该算法综合考虑节点的地理位置、编码机会、剩余能量等因素,同时利用联合网络编码技术进一步扩展编码结构,充分利用网络编码优势来建立相对最优的传输路径。仿真结果表明, NE-TPGF能够增加编码机会,提高网络吞吐量和投递率,降低端到端时延,并且还有利于减少和平衡节点的能量消耗。     

基于COPE协议改进的网络编码感知机会路由算法

提出一种网络编码感知机会路由算法,将COPE协议中的机会监听和网络编码技术引入现有的机会路由机制,采用新的路由度量即LQM(链路质量度量)标准来选择备选转发节点集,在确保选择路径的编码机会的同时也在一定程度上保证了链路质量。仿真结果表明,此方法能提高网络的整体吞吐量,增加编码机会,降低平均端到端的时延。     

基于网络编码的无线网络路由协议

基于机会的网络编码方法(COPE)研究网络编码在无线环境中的协议层面上具体实现的问题,但COPE被动地等待编码机会的出现.为了更大限度的提高网络编码的性能,需要将网络编码与无线路由协议相结合来在无线节点上创造出更多的编码机会以减少总的传输次数,以有效的提升网络的吞吐量.当前的编码感知路由算法主要包括基于Markovian路由度量的路由协议、编码感知机会路由协议(CORE)、分布式编码感知路由协议(DCAR)、速率匹配的编码感知多路径路由协议(RCR)、编码感知多路径路由协议(CAMP)等.无线网络内的编码感知路由领域中新型路由度量和跨层设计等问题还需要进一步研究.     

基于跨层网络编码感知的无线传感器网络节能路由算法研究

编码感知路由可以发现路由中的网络编码机会,减少数据传输次数,提高网络吞吐量,是近年来路由算法研究的一个热点.当前编码感知路由存在编码条件失效、未考虑节点能量的问题,不适合直接应用于无线传感器网络.本文提出基于跨层网络编码感知的无线传感器网络节能路由算法CAER (Cross layer coding Aware Energy efficient Routing).提出并证明了修正后的网络编码条件,以解决编码条件失效问题.基于跨层思想,将网络编码感知机制与拓扑控制、覆盖控制结合,挖掘潜在编码机会.提出综合考虑节点编码机会、节点能量的跨层综合路由度量CCRM (Cross layer Coding aware Routing Metric).仿真结果表明,相比现有编码感知路由,CAER能够提高网络编码感知准确性,增加网络编码机会数量5%~15%,延长网络生存时间8%~12%.     

无线多跳网络中一种基于网络编码的机会路由

近年来机会路由和网络编码是两种利用无线信道广播特性提高网络性能的新兴技术。相比传统的静态路由决策,机会路由利用动态和机会路由选择减轻无线有损链路带来的影响。网络编码可以提高网络的资源利用率。但编码机会依赖于多个并发流所选路径的相对结构。为了创造更多的网络编码机会和提高网络吞吐量,本文提出了一种基于流间网络编码的机会路由(ORNC)算法。在ORNC中,每个分组转发的机会路径选择是基于网络编码感知的方式进行的。当没有编码机会时,采用背压策略选择下一跳转发路径以平衡网络负载。仿真结果表明本文提出的ORNC算法能够提高无线多跳网络的吞吐量。     

一种基于流内与流间网络编码的无线路由算法

 网络编码能极大提高网络吞吐量和可靠性.该文提出了一种基于流内网络编码与流间网络编码的无线路由算法,首先用改进的流间网络编码策略寻找一条固定路由,发现尽可能多的编码机会以减少传输次数;再用流内网络编码与局部机会路由结合的方法实施每跳的数据包传输,减少数据包的重传次数.理论分析和仿真实验表明,此算法比传统的编码感知路由算法具有更高的吞吐量和可靠性.     

一种新的基于部分网络编码的机会路由机制

网络编码能够提升无线网络传输性能,网络中的节点若采用传统的全网络编码,必须等待所有的数据包到达后才能进行解码,而这将造成网络的延迟。通过将部分网络编码和机会路由相结合,提出了一种新的路由协议(ORoPNC),该协议可以降低网络编码延迟,提高网络的稳定性。同时,设计了一种新的转发策略——ETXoEC。在这一策略下,转发节点的选取决定于当前链路状态和节点的剩余能量。仿真结果表明,网络的延迟降低了25%左右,能量消耗也得到了较好的平衡,整个网络的稳定性得到进一步提高。     

网络编码在无线Mesh网络中的研究与实现

Mesh网络沿用了Ad Hoc网络中的路由协议,但Mesh网络节点移动性高,路径的生存周期短,根据无线Mesh网络自身的动态特点进行路由协议的优化成为了研究的热点。COPE编码方案是针对Mesh网络中的单播特性提出的一种新的机会网络编码机制,能够提高网络的吞吐量。通过NS2仿真平台对AODV路由协议添加COPE网络编码方案,仿真结果表明在不同网络条件下,AODV和COPE的结合增加了无线节点的编码机会,使网络的吞吐量得到了有效的提高。     

无线mesh网中网络编码感知的按需无线路由协议的研究

提出一个支持无线网络编码技术COPE的按需路由协议OCR,以提高无线mesh网中的网络吞吐量.在路由发现过程中,该协议主动地探测编码机会并灵活地寻求"增加编码机会"、"最短路径"以及"避免拥塞"之间的折衷.仿真结果表明OCR能够有效地发现编码机会,进而使得网络拥有更高的吞吐量.     

基于流的无线网络编码

针对无线链路的不可靠性和物理层的广播特性,将网络编码与无线网络相结合,提出一种基于流的无线网络编码算法——FNC。该算法在先验参考路径的基础上,充分利用每个节点处的路由表项,探测编码机会,在有编码机会的节点对满足编码条件的数据流进行网络编码,达到提高网络吞吐量的目的。仿真结果表明：FNC有效提高了整个网络的吞吐量,改善了网络性能。     

网络编码调度策略的研究

网络编码是通信领域的一项重大突破,其基本思想是建立在网络信息流的基础之上,通过网络节点对来自不同链路的信息流进行编码处理,使其既能实现传统路由功能,又能实现对信息的编码处理。分析了等速率的网络编码调度策略,并把自适应传输技术应用到网络编码的调度策略,然后通过Matlab仿真分析,验证了自适应的网络编码策略可提高通信系统的网络编码增益、吞吐量和减少数据传输延时方面的贡献。     

一种基于网络编码的协作通信模型设计

网络编码和协作通信技术自从提出之后就备受关注,近年来也不断出现了很多的研究成果。基于这两种技术的特点,在无线网络环境中提出一种基于网络编码的协作通信传输模型。与传统的信号传输方案相比,这种传输模型可以使用较少的传输时隙来传输同样的信息,这也充分结合网络编码和协作通信各自的优势。理论分析和仿真结果都表明,这种改进的协作网络编码模型不但可以提高整个系统的吞吐量,也可以获得比较低的误码率,同时,在接收端也可以获得良好的分集增益。     

效率感知的无线网络编码机制

网络编码在无线网络中的应用可以显著提高无线网络的吞吐量和容量。然而,当前大多数的无线网络编码机制在进行编码操作时,都没有考虑将不同长度的报文编码在一起时的效率问题。该文研究了在进行网络编码操作时如何获得最优的每字节编码效率,并设计了编码效率感知的无线网络编码机制(coDing Efficiency awarE Network coding, DEEN),以提升每字节的编码效率。模拟结果表明,DEEN协议能够有效地提升无线网络的容量。     

无线Mesh网中基于网络编码的多路径TCP研究

在无线多跳网络中,本地重传和网络编码已经被成功地应用到多路径技术上以增加吞吐量并减少丢包。然而,在提高UDP传输性能的同时,也产生了数据包重排序和延迟等副作用,严重影响了TCP性能。针对此问题,主要提出一种基于网络编码的多路径传输方案NC-MPTCP,即在无线mesh网络的多条路径中引入网络编码、执行拥塞控制以及使用一个基于信用的方法控制节点的传输速率,提高网络的吞吐量以及增加网络传输的可靠性。该方案使用一个简单的算法,评估丢包率以及发送线性组合数据包的速率,用来降低目的节点的数据包解码延迟和防止TCP的超时重传。仿真结果表明设计的NC-MPTCP有效。     

在多天线多信道无线Mesh网络中基于利用率最大化来融合网络编码和TCP协议

A new approach, named TCP-I2 NC, is proposed to improve the interaction between network coding and TCP and to maximize the network utility in interference-free multi-radio multi-channel wireless mesh networks. It is grounded on a Network Utility Maxmization ( NUM ) formulation which can be decomposed into a rate control problem and a packet scheduling problem. The solutions to these two problems perform resource allocation among different flows. Simulations demonstrate that TCP-I2NC results in a significant throughput gain and a small delay jitter. Network resource is fairly allocated via the solution to the NUM problem and the whole system also runs stably. Moreover, TCP-I2NC is compatible with traditional TCP variants.     

基于预测的机会式网络编码

针对理论网络编码在实际应用上的缺陷,以及现有机会式网络编码完全依赖于消息偷听导致应用场合的局限性,以完全不同于网络编码优化问题的思路,提出了基于预测的机会式网络编码的方法。其主要思想是：基于网络流量的自相似性,利用EMD（empirical mode decomposition, 经验模式分解）和ARMA（自回归滑动平均）预测下一个报文的到达时间,综合计算编码时间、为了编码而等待的时间、传输时间等要素,从而决定是否编码。推导出了网络编码在不同情况下要实现吞吐量正增益可以等待的时间上界。仿真实验结果显示,在吞吐量上,提出的方法相对于理论网络编码平均提高15%左右,相对于当前的存储转发平均提高21%左右。在提高吞吐量的基础上,提出方法也可有效地降低网络的能量消耗。     

DCNC: throughput maximization via delay controlled network coding for wireless mesh networks

Network coding (NC) can greatly improve the performance of wireless mesh networks (WMNs) in terms of throughput and reliability, and so on. However, NC generally performs a batch‐based transmission scheme, the main drawback of this scheme is the inevitable increase in average packet delay, that is, a large batch size may achieve higher throughput but also induce larger average packet delay. In this work, we put our focus on the tradeoff between the average throughput and packet delay; in particular, our ultimate goal is to maximize the throughput for real‐time traffic under the premise of diversified and time‐varying delay requirements. To tackle this problem, we propose DCNC, a delay controlled network coding protocol, which can improve the throughput for real‐time traffic by dynamically controlling the delay in WMNs. To define an appropriate control foundation, we first build up a delay prediction model to capture the relationship between the average packet delay and the encoding batch size. Then, we design a novel freedom‐based feedback scheme to efficiently reflect the reception of receivers in a reliable way. Based on the predicted delay and current reception status, DCNC utilizes the continuous encoding batch size adjustment to control delay and further improve the throughput. Extensive simulations show that, when faced with the diversified and time‐varying delay requirements, DCNC can constantly fulfill the delay requirements, for example, achieving over 95% efficient packet delivery ratio (EPDR) in all instances under good channel quality, and also obtains higher throughput than the state‐of‐art protocol. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

线性网络编码研究

最大流最小割定理决定了网络的最大吞吐量.近来研究表明,网络编码可以使这-理论在多播方式的网络环境中得以实现.网络编码的提出彻底地改变了计算机通信网络中的信息处理方式,其研究结合了信息论、计算机通信网络、组播技术、多用户信息论和图论等很多方面的知识.文中简要介绍了网络编码的基本原理,线性网络编码的基本概念及其发展,并且提出一种实现线性网络编码的算法.