基于网络编码的无线自组织网络数据传输性能研究的任务书.docx

基于网络编码的无线自组织网络数据传输性能研究的任务书
任务书
【题目】基于网络编码的无线自组织网络数据传输性能研究
【任务背景】
随着移动通信技术的快速发展，无线自组织网络（WirelessAdHocNetwork，WAHN）作为一种新型网络技术，受到了越来越多的关注。WAHN是指在没有固定基础设施的情况下，通过移动终端之间的自组织和协作来实现互联的网络。WAHN具有无需基站建设、灵活配置、自组织维护、便于部署及容易扩展等优点，适合于一些应急场景，如灾情处理、野外探险等。虽然WAHN具有很多优点，但它也存在着一些问题，如信道不稳定、网络拓扑随时变化、路由协议复杂等，这些问题使得WAHN的数据传输效率和可靠性较低。
为了提高WAHN的数据传输效率和可靠性，网络编码技术成为了一种被广泛采用的方法。网络编码是一种新型的编码技术，它将数据块进行随机线性组合，生成编码数据，使得接收节点能够通过解码所接收的编码数据恢复出原始数据块，从而达到数据传输的效率和可靠性的提高。
【任务目的】
本文旨在研究基于网络编码的方法，提高无线自组织网络的数据传输效率和可靠性。对于WAHN中存在的信道不稳定、网络拓扑随时变化等问题，引入网络编码技术，将数据块进行随机线性组合，生成编码数据，传输给接收节点。接收节点通过解码所接收到的编码数据，恢复出原始数据块。相比于传统的数据传输方法，网络编码具有更高的数据传输效率和可靠性，特别是在下行通信时，网络编码能够有效地降低网络拥塞和提高传输速率。
【任务内容】
（1）研究无线自组织网络的现有传输方法，并分析其存在的问题和不足。
（2）深入学习网络编码的相关理论，掌握网络编码的基本概念和实现方法。
（3）设计基于网络编码的无线自组织网络数据传输协议，包括编码数据的分组传输、接收节点的解码方法和错误恢复机制等。
（4）通过模拟实验和仿真测试，评估基于网络编码的数据传输方法的性能和效果，并与传统数据传输方法进行对比。
（5）撰写实验报告，总结研究成果，提出下一步改进和研究方向。
【预期成果】
（1）基于网络编码的无线自组织网络数据传输协议设计和实现。
（2）网络编码在无线自组织网络中的应用效果和性能分析报告。
（3）论文撰写及论文答辩。
【工作计划】
（1）第一阶段：调研和学习（1个月）
主要任务：调研无线自组织网络的现有传输方法，学习网络编码的相关理论和方法。
计划内容：
a.阅读文献和论文，调研现有的无线自组织网络数据传输方法，包括路由协议、数据分发和接收机制、误差控制等内容。
b.学习网络编码的理论和方法，包括编码和解码、Fountain编码、LT编码、RLNC编码等。
c.阅读相关代码和文档，了解实际应用操作。
（2）第二阶段：协议设计和实现（2个月）
主要任务：设计并实现基于网络编码的无线自组织网络数据传输协议。
计划内容：
a.细化研究需求，设计网络编码协议的具体实现方案。
b.设计和编写协议源代码，保证其在模拟环境下的正常运行。
c.将协议实现在真实设备上，并进行调试和验证。
（3）第三阶段：性能测试和分析（2个月）
主要任务：通过模拟实验和仿真测试，评估基于网络编码的数据传输方法的性能和效果，并与传统数据传输方法进行对比。
计划内容：
a.使用网络模拟器进行模拟实验，在不同的网络场景中测试协议性能。
b.采集数据，分析网络编码方法和传统方法在网络拥塞、传输速率、错误控制等方面的差异。
c.通过统计分析得出评估报告，为最后撰写论文做准备。
（4）第四阶段：实验报告撰写和论文答辩（1个月）
主要任务：总结研究成果，提出下一步改进和研究方向，并于最后进行论文答辩。
计划内容：
a.编写实验报告，详细介绍网络编码在无线自组织网络中的应用效果和性能分析。
b.撰写论文，结合实验结果，介绍网络编码在无线自组织网络中的应用前景和发展方向。
c.进行论文答辩，接受专家评审和问题解答。
【参考文献】
1.丁晓华,唐强,封新健.网络编码改进的自组织网络中的数据分发[J].计算机科学,2007,34(6A):55-57.
2.吴怡慈,张新,费树岷,等.基于网络编码的无线自组织网络数据传输[J].信息安全学报,2012,3(2):34-41.
3.N.Cai,T.AaronGulliver,L.Xie.Wirelessadhocnetworks:Atutorial[J].CommunicationsSurveys&Tutorials,2012,14(2):398-409.
4.K.Lee,S.Park,Y.Yi,etal.Asurveyofwirelessmeshnetworksforurbancommunities[J].IEEECommunicationsMagazine,2013,51(7):70-77.
【备注】
本研究基