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无线Mesh网线中基于网络编码的机会路由研究
摘要
无线Mesh网络（WMN）是一种基于无线通信技术的网络架构，具有覆盖范围广、扩展性强、自组织性和抗干扰能力强等优势，被广泛应用于城市宽带无线网络、移动自组织网络等领域。然而，WMN的路由问题一直是瓶颈和难点，影响了WMN的性能和发展。机会路由作为一种有效的路由策略，可以对WMN进行优化，提高WMN的性能。本文主要介绍了基于网络编码的机会路由在WMN中的应用和研究进展，包括机会路由的基本概念、优点、实现方法和应用领域，并通过分析相关论文和实验结果，探讨了机会路由在WMN中的优化效果和挑战。
关键词：无线Mesh网络，机会路由，网络编码，路由优化
引言
随着移动互联网技术的发展和普及，人们对网络通信的需求不断增加，传统的有线网络已经不能满足人们的需求，无线Mesh网络（WMN）作为一种新兴的网络架构，具有诸多优势，如无线接入、自组织性、扩展性强和抗干扰能力等，被广泛应用于城市宽带无线网络、移动自组织网络等领域[1]。然而，WMN的路由问题一直是瓶颈和难点，如何提高路由的效率和可靠性，成为了WMN发展的关键问题。
机会路由作为一种有效的路由策略，可以将路由和编码相结合，提高WMN的性能和可靠性，受到越来越多的关注。机会路由是一种新兴的路由策略，利用中间节点之间的交换信息，将数据包编码成更长的包，并将其传递到下一个中间节点或最终目的地[2]，通过增加冗余度，提高数据包的传输效率和可靠性，在WMN中应用不仅可以提高路由的效率，还可以降低信道拥塞、提高网络吞吐量和延迟性能[3]。
本文主要介绍了基于网络编码的机会路由在WMN中的应用和研究进展，包括机会路由的基本概念、优点、实现方法和应用领域，并通过分析相关论文和实验结果，探讨了机会路由在WMN中的优化效果和挑战。
一、机会路由的基本概念和优点
机会路由是一种新的路由策略，利用中间节点之间的交换信息，将数据包编码成更长的包，并将其传递到下一个中间节点或最终目的地。机会路由的基本思想是利用网络容易产生的多路复用机会[4]，通过编码技术提高路由的效率和可靠性。
机会路由的优点有：
1.提高路由的效率和可靠性
机会路由可以将多个数据包编码成一个更长的包，降低了数据包的传输次数，减少了路由开销和信道拥塞，提高了路由的效率和可靠性。
2.增加数据包的冗余度和修复能力
机会路由通过增加数据包的冗余度，提高了数据包的修复能力和传输质量，在网络出现故障或数据丢失时，可以更快地进行修复和恢复。
3.提高网络吞吐量和延迟性能
机会路由通过增加数据包的冗余度，降低了信道拥塞和传输延迟，提高了网络吞吐量和延迟性能。
二、基于网络编码的机会路由的实现方法
机会路由的实现方法主要包括两种：查找编码方法和网络编码方法。
1.查找编码方法
查找编码方法是一种将数据包视为符号的方法，通过多次重传来查找编码的符号，达到传输数据的目的[5]。该方法主要包括两个步骤：
第一步，发送方将数据包分成多个小块，并发送符号，中间节点接收符号，经过线性组合来重建数据块。
第二步，对于无法解码的符号，通过重传来查找新的符号，直到全部数据块被传输完毕。
查找编码方法的缺点是需要重传多次，会产生额外的路由开销和延迟，同时对网络的吞吐量和效率也会造成一定的影响。
2.网络编码方法
网络编码方法是一种将数据包进行编码的方法，通过中间节点之间的交换信息来将数据包编码成更长的包[6]。该方法主要包括两个步骤：
第一步，发送方将数据包进行编码，编码时可以利用其他的数据包和编码系数进行线性组合，生成新的编码数据包，并发送到下一个中间节点或最终目的地。
第二步，中间节点接收编码数据包，将其解码后再进行编码，使其成为更长的编码包，并发送到下一个中间节点或最终目的地。
网络编码方法的优点是可以将多个数据包编码成一个更长的包，降低了数据包的传输次数和传输延迟，提高了路由的效率和可靠性。
三、基于网络编码的机会路由的应用领域
基于网络编码的机会路由在WMN中具有广泛的应用场景和领域，如：
1.城市宽带无线网络
城市宽带无线网络是一个复杂的网络环境，需要满足高速、高可靠、低延迟和低成本等要求，机会路由可以通过增加数据包的冗余度、优化路由路径和减少路由跳数等手段，提高城市宽带无线网络的性能和可靠性。
2.移动自组织网络
移动自组织网络是一种无线网络，由一组节点相互连接而成，没有固定的基础设施，节点的位置和连接状态是动态变化的，机会路由可以通过增加节点之间的编码复用，提高动态网络的传输效率和可靠性。
3.智能能源网格
智能能源网格是一种以智能电网技术为基础的能源供应网络，由多个分布式的能源发电、转换、储存和消费单元组成，机会路由可以通过提高电信号的传输效率和可靠性，促进智能能源网格的发展和普及。
四、基于网络编码的机会路