ad hoc网络中基于网络编码感知的协作mac协议研究

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1、分类号TP393密级公开UDC621.3学位论文编号D-10617-308-(2016)-01208重庆邮电大学硕士学位论文中文题目AdHoc网络中基于网络编码感知的协作MAC协议研究英文题目AstudyonCooperativeMACProtocolbasedonNetworkCodingAwareforAdHocNetwork学号S130101246姓名朱丽青学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师姚玉坤教授完成日期2016年6月8日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研，究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢

2、的地方外论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本文研究做出的贡献均己在论文中作了明确的说明并致Ｗ谢意。｜：＾作者签名：日期公年（月ｇ日学位论文版权使用授权书，本人完全了解重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，允许论文被查阅和借阅等即学校有权向国家有关部口或机构送交论文。本人授权重庆邮电大学可Ｗ公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信、息系统进行检索分析或评价，可Ｗ采用影印、缩印、扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学

3、位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）：作者签名：导师签名：签字曰期：年《月Ｓ曰签字曰期年《吉８云重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要网络编码技术由R.Ahlswede等人在2000年首次提出，其核心思想是网络中的中间节点在存储和转发数据帧的同时，对数据帧进行网络编码处理，增加单次传输数据帧的信息量。协作通信技术是一种新的分布式空间分集技术,其核心思想是将网络中的各个节点视为无线通信系统中的分布式天线，因此节点可以互相协作进行分布式的数据处理和传输。由于无线链路的不可靠性和数据帧传输的广播特性使得协作通信技术在无线网络中非常适合使用，而在源节点需要协

4、作传输时，又可以利用网络编码技术使中继节点在重传原始数据帧的同时也发送自身待发送的数据帧，解决协作传输过程中的中继节点传输效率低的问题，因此近年来将网络编码和协作通信技术相结合来提高无线网络的传输效率和吞吐量已成为研究的热点。将网络编码和协作通信技术相结合应用到无线AdHoc网络中能够有效改善网络在数据帧转发次数和吞吐量等方面的性能。本文以AdHoc网络中基于网络编码的协作MAC协议为研究核心，主要包含两大研究内容：第一，基于编码感知的完全无碰撞协作MAC协议研究；第二，基于网络编码的速率自适应协作MAC协议研究。论文完成的具体工作及取得的成果如下：第一，针对NCAC-M

5、AC协议在选择中继节点时存在碰撞和中继节点中待转发数据帧的目的节点使用随机线性网络编码的解码方法可能不能对编码帧成功解码的问题，本文提出一种基于网络编码感知的完全无碰撞协作MAC协议NCAC-WTC(NetworkCodingAwareCooperativeMACprotocolWithoutTotallyCollision)；第二，针对传统的网络编码协议在单播传输模式中没有考虑速率自适应对网络性能的改善和利用RTS/CTS握手信号进行信道估计的速率自适应机制在网络应用中存在开销大、网络吞吐性能不高等缺陷，本文提出一种基于网络编码的速率自适应协作MAC协议RACNC(AR

6、ateAdaptiveCooperativeMACprotocolbasedonNetworkCoding)。本文的创新点主要是：(1)在NCAC-WTC协议中提出两个改进机制：一个是完全无碰撞中继节点选择机制，用以保证中继候选节点在竞争中继节点及编码重传的过程中做到完全无碰撞；另一个是自适应解码机制，使目的节点根据链路信息自适应选择解码方法对编码数据帧进行解码，以提高目的节点对编码数据帧的I重庆邮电大学硕士学位论文摘要解码效率和成功率；(2)在RACNC协议中提出一种基于ACK帧的速率自适应机制，利用修改的ACK帧进行速率反馈，在发送数据帧之前不用发送RTS和CTS控制

7、帧，减小了网络开销，并与网络编码技术相结合使用于单播传输模式中，即减少了数据帧在网络中的传输次数，又以信道支持的最大传输速率发送数据帧，进一步提高了网络吞吐量。最后，总结全文并指出下一步的研究方向。关键词：AdHoc网络，协作通信，网络编码，完全无碰撞，速率自适应II重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractNetworkcodingwasfirstproposedbyAhlswedein2000,whosemainideaisthatnetworknodenotonlyasrelayintermediateno