您现在的位置:首页 >> 项目讲座 >> 通信/信号处理 >> 内容

【MATLAB代做|FPGA代做】MORE改进协议

时间:2018-4-12 15:12:49 点击:

  核心提示:【MATLAB代做|FPGA代做】MORE改进协议...

随着无线通信和移动计算技术的飞速发展,人们对无线宽带接入提出了更高的要求。作为一种可以解决“最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构,无线网状网(wireless mesh network, WMN)正受到普遍的关注。无线网状网络也称为“多跳(multi-hop)”网络,它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。在传统的无线局域网(WLAN)中,每个客户端均通过一条与固定接入点(access point, AP)相连的无线链路来访问网络,用户之间如果要进行相互通信,必须首先访问一个AP,这种网络结构被称为单跳网络。而在无线网状网络中,任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器,网络中的每个节点都可以发送和接受信号,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。这种结构的最大好处在于如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话,那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推,数据包还可以根据网络的情况,继续路由到与之最近的下一个节点进行传输,直到到达最终目的地为止。这样的访问方式就是多跳访问。

但是这种通过路由策略来解决拥塞,并不能真正有效的提高整个网络的吞吐量。因为在传统的网络中,端到端信息采用存储转发机制来传送数据。当若干个独立的数据包同时到达某个中转节点时,该节点在一个时间单元内仅能转发其中一个数据包,而其余的数据包将被送至节点的输出队列中。当网络负载增大时,由于输出队列长度的限制会出现节点转发的数据丢失和重传的情况。这种现象会造成网络拥塞,降低网络的吞吐量。可见,通过路由策略只能缓解网络拥塞对端到端通信的影响,但是无助于提高整个网络的吞吐量。如何提高整个网络的吞吐量以及有效解决网络拥塞问题,已成为无线网状网络的研究热点。随着网络信息论的引入,机会路由和网络编码技术受到越来越多的关注。因此,本文将基于网络编码的机会路由协议作为研究内容进行研究。

1.2 国内外在该方向的研究进展与成果

机会路由的概念和ExOR(Extremely Opportunistic Routing)[1]机会路由技术由Sanjit Biswas等人提出,并在MITroofnet试验床环境上实现。机会路由是一种新的无线网状网络单播路由技术,与传统路由不同的是,ExOR并不为数据包预先选好路由,而是在报文在网络中传播的时候逐跳选择。ExOR能够充分发挥无线通信的广播特性,而不像传统路由协议去掩盖它,这样大大增加了网络的整体吞吐量。

网络编码技术首先由R.AhlswedeN.Cai[2]等第一次系统地提出,它的基本思想是:网络编码使得网络中的节点不再仅仅具有存储转发的功能,更允许节点对来自不同链路的数据包进行编码组合后再发送,从而减少传输次数,提高网络吞吐量,研究人员已从理论上证明了应用网络编码可以使网络达到传输上限。但是已提出的方案大都停留在理论层面,而且基于多播模式,并不适用于无线环境下的单播通信模式。随着COPE[3](Completely Opportunistic Coding)流间网络编码方案的提出,单播通信模式下的无线网状网编码技术得到广泛的研究。COPE方案充分利用了无线网络中节点具有广播的功能且相邻节点之间能够共享无线信道这一特性,将节点设置为混杂模式使其监听到其邻居节点之间的通信,将编码和解码过程简化为简单的异或运算,从而降低了算法的复杂度,易于实现。

但是机会路由技术和网络编码技术是两种相对独立的技术,COPE网络编码方案虽然受到广泛的认可,但它只是对网络中不同数据流之间的数据包进行编码并转发,对于单个数据流就无所作为。ExOR路由技术则依赖于802.11协议,通过修改802.11的协议机制来达到机会路由的目的,虽然能够很大幅度地提升网络吞吐量,但应用的局限性却成为它很大的弊端。

针对两种技术独立使用的局限性,Yan Y等人随即提出机会路由和网络编码的融合方案,即CORE(Coding-Aware)[4]CORE协议有效地结合了网络编码与机会路由。在某个节点发出报文之前,节点首先选择转发集作为可能的下一跳,转发集中的所有节点都独立计算本次传输的编码机会,并根据其编码机会的多少来衡量其发送的优先级。每个节点维护一个定时器,编码机会较多的节点定时器触发较早。当定时器触发时,节点进行传输。如果节点监听到了该报文被其他节点传输,则取消定时器。CORE可以同时得到机会路由和网络编码对无线网络带来的增益。

CORE相对应,Szymon Chachulski等人随即提出“流内”网络编码和机会路由相融合的方案,即MORE(Mac-independent Opportunistic Routing)[5]MORE设计了流内网络编码技术(COPE为流间网络编码技术),并与机会路由技术相融合。在性能上,MORE要优于传统的路由协议和ExOR机会路由;在实现上,由于MORE独立于MAC,处于IP层与MAC层之间,能够抽象为网络新的一层,所以它的实现十分灵活。

目前,OMNC(Optimized Multipath Network Coding)[6]是“流内”网络编码和机会路由相结合的最新技术也是性能最好的技术。它于20092月由Xinyu ZhangBaochun Li提出。OMNC将线性随机编码、速率控制与机会路由协议相结合以增大网络中的编码增益。OMNC以基于优化的方式控制编码报文在易丢失的无线环境中的传输。利用MAC的广播特性,使一次传输能被多个下游节点监听。利用随机网络编码的特性,OMNC能够保证单播传输的可靠性而不需要链路层的重传机制。与MORE协议相似,在OMNC中,端到端的传输时由编码报文在多个机会路径上所完成的。只要网络中的节点能够进行先行编解码操作,OMNC就能很好地提升易丢失无线网络的吞吐量。

作者:【MATLAB代做|FPGA代做】MORE改进协议 来源:【MATLAB代做|FPGA代做】MORE改进协议
  • 您是如何找到本站的?
  • 百度搜索
  • Google搜索
  • 查阅资料过程中
  • 论坛发现
  • 百度贴吧发现
  • 朋友介绍
本站最新成功开发工程项目案例
相关文章
相关评论
发表我的评论
  • 大名:
  • 内容:
  • matlab代做|matlab专业代做|matlab淘宝代做(www.hslogic.com) © 2018 版权所有 All Rights Reserved.
  • Email:highspeed_logic@163.com 站长QQ: 1224848052

    专业代做/代写/承接、MATLAB、SIMULINK、FPGA项目、博士/硕士/本科毕业设计、课题设计、论文,毕业论文,Coursework、Eassy、Assignment