网络编码改变了中间传输节点传统的“接收-转发”模式,采用了新的“接收-编码-转发”模式,能有效提高网络性能。无线网络的物理层具有广播特性,可以很方便的使用网络编码技术。网络编码技术还可以有效提高无线网络的可靠性,因此网络编码在无线网络中得到了广泛的研究和应用。VANET(Vehicle Ad hoc NETwork)网络是由道路车辆和路边接入点构成的移动ad hoc网络,是一种可以实现车辆与车辆之间、车辆与接入点之间信息通信的无线网络。本文设计了一种VANET网络下基于网络编码的数据传输协议VNC(VANET Network Coding Protocol),较好的解决了VANET网络下车辆节点数据传输效率不高的问题。VNC协议将网络编码技术与VANET网络的特点相结合,采用多种优化措施提高了协议的性能和自适应性。VNC协议借鉴了机会路由的思想,采用接入点组播的方式,随着车辆节点的移动情况更新接入点组播列表,提高了VANET网络中数据传输的效率。VNC协议采用限制广播的方式,将数据包广播通信的范围限制在两个活动接入点之间,降低了协议的开销。VNC采用了渐进式随机线性网络编码,在少量数据包到达后便开始编码,并随着数据包的持续到达逐步增加编码系数的长度,这种编码方式提高了目标节点的解码率,降低了端到端的传输延迟。最后,本文在NS2平台上实了VNC协议。分别设计了单播和组播的VANET车辆场景,通过仿真对VNC协议进行性能评价,和未采用网络编码机制的VFlood协议在吞吐率、投递率、延时和开销等协议性能上进行比较。仿真结果表明,VNC协议能很好地提升VANET网络中车辆节点的传输效率。
