⑴ Ad-hoc网络及网络编码在车载应用
Ad-hoc网络,一种无需预先配置的临时性无线网络,通过多个移动设备直接相连,形成一个自组织的网络。Ad-hoc网络不依赖于固定的基础设施,每个节点都可以在网络中充当路由器,通过中继数据包来实现通信。Ad-hoc网络具有自组织、自愈合的特点,灵活、高效,适用于多种应用场景。
Ad-hoc网络的关键技术包括介质访问控制(MAC)、安全性、能量管理等。其中,MAC技术保证了网络中数据的高效传输;安全性技术确保了数据在传输过程中的机密性和完整性;能量管理技术则保证了网络中节点的续航能力,延长了网络的寿命。
VANET(车辆Ad-hoc网络)是一种特殊的移动自组网络,用于车辆之间的通信。VANET通过无线通信技术,使车辆能够相互交换信息,提高交通安全性和效率。VANET的基本构架包括车辆节点、路边单元(RSU)以及无线通信技术。主要通信模式有V2V、V2I、V2P通信。VANET的通信协议包括IEEE 802.11p/WAVE、DSRC、5G NR V2X等。
VANET在交通安全应用、交通效率应用、信息娱乐应用等领域有着广泛的应用。然而,VANET也面临着高移动性、安全和隐私、通信延迟、网络覆盖等挑战。网络编码在VANET中的应用,如数据包混合和重传、广播和组播通信、数据分发和内容分发网络、协作通信等,有效提高了网络的带宽利用率、数据传输的可靠性、降低了延迟,增强了网络的鲁棒性,优化了广播和组播效率,支持了协同式信息共享。
网络编码技术在VANET中带来的益处显着,包括提高带宽利用率、增强数据传输的可靠性、降低延迟、提高网络鲁棒性、优化广播和组播效率、支持协同式信息共享等。随着5G和后续通信技术的发展,网络编码在VANET中的应用前景将更加广阔。5G提供的高带宽和低延迟将进一步增强网络编码的效果,使其在VANET中实现更高效和可靠的数据传输。未来,网络编码有望成为智能交通系统中不可或缺的一部分,支持自动驾驶、智能交通管理和车辆协同系统的实现。
⑵ 网络编码
应用网络编码,可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题,提高网络性能。网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量,尤其是组播吞吐量。可以减少数据包的传播次数,降低无线发送能耗。当网络部分节点或链路失效时采用随机网络编码,最终在目的节点仍然能恢复原始数据,增强网络的容错性和鲁棒性。网络编码对无线网络的性能改善主要体现在提高网络编码的吞吐量上,网络编码已经被证明对于提高某些网络的吞吐量有着很大的作用。运用网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但是同时会增加网络的复杂性。不少研究者在研究提高无线网络的组播吞吐量的同时,研究如何降低因采用网络编码带来的复杂性。在网络状况恶劣的条件下,网络编码和路由之间组播吞吐量的差别不大,网络编码的优势体现在降低网络复杂性上;在网络状况较好的条件下,网络编码相对于路由方法,在很大程度上,提高了组播吞吐量。这为根据网络状况动态调整网络编码算法提供了可能。
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