无线自组网是一种自组织和自配置的新型无线网络,其中没有固定的基础设施,每个节点兼具终端和路由器角色,网络中的数据通信是依靠节点间相互协作,并以多跳的方式完成。由于无线自组网具有节点电量有限、无线链路不稳定、无线信道带宽有限以及网络拓扑动态变化等特点,所以如何增强数据通信的可靠性、提高现有能量和带宽等资源的利用率成为了无线自组网中重要的研究课题之一。基于网络编码技术,中转节点可以对输入数据包进行编码,然后再转发。诸多研究表明,网络编码技术能够有效提高无线自组网的吞吐量、降低通信能耗、提高数据传输可靠性。由于功率控制、路由算法、速率控制等技术是现代无线自组网中三种重要资源控制技术,本文分别从以下三个方面探讨无线自组网的现有协议与网络编码技术的融合问题。1)结合网络编码和功率控制的效用最优单播路由问题节能和高可靠性是无线自组网的两个基本需求。为了满足这两方面需求,研究者提出了很多技术,特别是功率控制机制和网络编码技术。研究结果显示,功率控制机制可用来降低节点能耗,网络编码技术可提高数据传递可靠性。本文提出一种功率控制和网络编码技术相结合的机制(Power Control Joint with Network coding, PCNC)来平衡这两方面需求。本文基于系统效用尺度(结合能耗,传递可靠性,以及平衡二者关系的收益常数),首先分析得出给定单播路径上的效用计算模型,并提出了效用最优的PCNC机制以及基于PCNC机制的效用最优单播路由策略。模拟实验表明,本文提出的单播通信中结合网络编码和功率控制的策略取得的系统效用要高于现有其他技术2)结合网络编码和功率控制的效用最优组播路由问题由于组播通信也是无线网络中常用通信方式,本文进而研究了基于PCNC机制的效用最优组播路由问题,即对于给定的多播请求,如何构建多播树来最大化系统效用,从而平衡数据传输可靠性和能量消耗。基于系统效用尺度,首先分析得出组播树上的效用计算模型,并提出了给定组播树上的效用最优PCNC机制。接着证明了效用最优的组播路由问题是NP难的,并提出一种有效的启发式算法。模拟实验表明,本文提出的组播通信中结合网络编码和功率控制的策略取得的系统效用要高于现有其他技术。3)基于流内和流间混合网络编码的速率选择问题最新研究表明,在误码率较高的无线自组网中,可以通过流内和流间混合网络编码机制(Intra-and Inter-session Network coding, I2NC)来提高网络的吞吐量。12NC的基本思想是通过在中间节点增加额外冗余来修复监听丢失从而增加编码机会。然而监听信道上包丢失的多少与发送节点的速率选择密切相关。本文针对无线自组网中常见的星状拓扑结构,研究了基于12NC编码策略的速率选择问题,即如何对12NC编码策略和速率选择机制进行联合优化来最大化网络吞吐量。本文首先证明此问题是NP难的,接着提出了一种有效的启发式算法,该算法同时考虑了如何进行速率选择和流间编码。仿真结果表明,本文提出的算法能较大地提高网络吞吐量。