基于网络编码的无线Mesh网络启发式定向调度算法研究.pdf

【网络编码】网络编码是一种通信领域的创新技术，它允许网络中的节点不仅进行传统的“存储-转发”操作，还参与数据处理。通过在网络中引入编码，可以显著提高网络的吞吐量、鲁棒性和可靠性。相比于传统方法，网络编码在数据传输过程中增加了编码和解码步骤，从而更好地利用了无线信道的广播特性。 【无线Mesh网络】无线Mesh网络是由多个互相连接的无线节点构成的自组织网络，每个节点都可以作为数据的发送者、接收者或中继。这种网络结构能提供冗余路径和更好的覆盖范围，但也面临公平性问题，即如何有效地分配资源以确保所有会话都能获得公平的带宽。 【定向调度算法】本文研究的是基于网络编码和定向天线技术的无线Mesh网络公平性优化问题。定向天线技术能够提高信号的定向性和传输效率，减少干扰。结合网络编码，提出的定向调度算法旨在解决网络资源分配的公平性，提高整体性能。 【跨层设计】文章采用跨层设计思想，将网络编码与定向天线技术整合到无线Mesh网络的链路调度和信道分配中。跨层设计考虑了多个网络层次的交互，如物理层的定向天线、数据链路层的流量控制和网络层的路由策略。 【线性规划模型】作者提出了一种线性规划模型，该模型包括了公平性约束、定向天线约束、链路流量约束、数据流保护约束、传输干扰约束以及链路容量约束，目标是最大化公平性因子λ下的会话吞吐量。 【D-LSCA算法】D-LSCA算法（定向链路调度与信道分配算法）是在上述模型基础上提出的一种具体算法。它旨在通过动态调度和信道分配来实现网络性能的最优，确保所有会话的公平性，并在实验中显示出了优于SP-omni, COPE, DDSR等现有算法的性能。 【实验结果】仿真结果显示，D-LSCA算法在吞吐量和公平性方面表现突出，证明了网络编码和定向天线技术结合对于无线Mesh网络的调度和公平性优化的有效性。 【应用领域】网络编码技术因其独特优势，可广泛应用于无线自组织网、网络安全、内容分发以及分布式文件存储等多个领域。 总结：本文研究了基于网络编码的无线Mesh网络启发式定向调度算法，通过引入定向天线技术和线性规划模型，提出D-LSCA算法，以解决网络公平性问题。实验表明，该算法在提高网络性能和公平性方面有显著效果，为无线Mesh网络的资源调度提供了新的思路。