【摘 要】
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随着网络通信技术的不断发展和便携式移动设备的普及,移动自组网（Mobile Ad Hoc Network,MANET）逐渐成为了研究网络通信领域的热点。移动自组网中节点具有移动性,网络拓扑动态变化,在这种网络中进行数据传输极易受到拓扑改变的影响,网络性能也因此下降。网络编码技术不同于传统的存储转发模式,中间节点对于数据包进行编码和转发,可以提高网络编码的吞吐量,可靠性等性能。以提高MANET网络性
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随着网络通信技术的不断发展和便携式移动设备的普及,移动自组网（Mobile Ad Hoc Network,MANET）逐渐成为了研究网络通信领域的热点。移动自组网中节点具有移动性,网络拓扑动态变化,在这种网络中进行数据传输极易受到拓扑改变的影响,网络性能也因此下降。网络编码技术不同于传统的存储转发模式,中间节点对于数据包进行编码和转发,可以提高网络编码的吞吐量,可靠性等性能。以提高MANET网络性能为目的,本文基于网络编码重新对优化链路状态路由协议（Optimized Link State Routing,OLSR）进行设计,主要从以下两个方面出发。（1）首先本文结合网络编码提出一种新的基于网络编码的优化链路状态协议（Network Coding-Optimized Link State Routing,NC-OLSR）协议。该协议根据MNAET网络的特点,重新设计了路由策略和编码策略,利用多点中继（Multi-point Relay,MPR）机制和按需路由策略抑制网络控制包的转发,并定义了路由收益函数,为网络编码的应用提供链路质量的保障。对于那些具备编码条件的节点,NC-OLSR将对其数据包进行混合编码,然后根据路由收益函数进行编码包转发。（2）NC-OLSR中编码包进行路由选择与转发时往往以路由收益函数作为依据,这种方式导致了某些非高收益路由上的编码机会被忽视掉,无法真正的利用网络编码的性能。本文在NC-OLSR的基础上采取基于编码机会感知的路由方案,并在路由策略中引入蚁群优化算法,提出了一种新的改进的基于蚁群网络编码的优化链路状态协议（Network Coding Ant Colony Optimization-Optimized Link State Routing,NCACO-OLSR,NCACO）。通过利用蚁群算法启发式的特点,NCACO使用额外的探索者蚁群进行全局性的编码机会搜索,并通过特殊的信息素更新机制对于高编码机会的链路上的信息素进行更新,以诱导觅食蚁群在高编码机会的路由上进行传输。同时NCACO对于网络编码中容易出现的伪编码机会和编码包的选择问题提供了一种解决方案。在最后,本文通过实验仿真对OLSR,NC-OLSR,NCACO三种路由协议进行了对比性能分析,结果验证了网络编码对于MANET性能改进的可行性,并且结果显示具有编码机会感知的NCACO在网络吞吐量和时延方面表现得更加出色。
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