網(wǎng)絡編碼優(yōu)化研究.pdf

1、網(wǎng)絡編碼優(yōu)化研究StudyonNetworkCodingOPtimization鄧亮導師王新副教授指導小組成員網(wǎng)絡編碼優(yōu)化研究摘要【摘要】網(wǎng)絡編碼[’〕是一種新穎的網(wǎng)絡傳輸技術(shù)。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡中中間節(jié)點只能轉(zhuǎn)發(fā)接收到的數(shù)據(jù)不同，應用這一技術(shù)，網(wǎng)絡的中間節(jié)點可以將接收到的數(shù)據(jù)進行編碼并發(fā)送編碼后的數(shù)據(jù)相應的，在必要時通過解碼運算恢復出原始數(shù)據(jù)。應用網(wǎng)絡編碼能夠更充分的利用網(wǎng)絡的理論組播速率上限，在許多情況下達到傳統(tǒng)網(wǎng)絡傳輸無法實現(xiàn)的組播速率。

2、與多數(shù)技術(shù)一樣，網(wǎng)絡編碼在充分利用網(wǎng)絡理論組播速率的同時，也伴隨著對應的開銷。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)相比，中間節(jié)點在進行編碼操作時需要額外的處理，如新的網(wǎng)絡編碼硬件設備，從存儲器讀取數(shù)據(jù)并進行編碼運算等同樣，解碼操作也比直接接收原始的數(shù)據(jù)消耗更多的開銷。如何在應用網(wǎng)絡編碼技術(shù)充分利用網(wǎng)絡傳輸能力的同時，盡可能的減少付出的各種開銷，是網(wǎng)絡編碼在實際應用中所要解決的重要問題。本文研究了在給定的網(wǎng)絡拓撲上應用網(wǎng)絡編碼，如何在保證組播速率達到

3、理論最大值的條件下，盡可能的降低各種開銷的優(yōu)化問題。在應用遺傳算法降低網(wǎng)絡編碼元運算開銷的基礎(chǔ)上，給出了綜合考慮網(wǎng)絡編碼開銷和網(wǎng)絡鏈路開銷優(yōu)化問題的數(shù)據(jù)模型與解決方案，分析了主要參量的取值情況，并討論了優(yōu)化問題在實際應用下的不同形式。本文具體的研究內(nèi)容和成果包括以下幾方面:本文總結(jié)了網(wǎng)絡編碼開銷優(yōu)化這一新銳領(lǐng)域目前的研究工作。對該領(lǐng)域主要的啟發(fā)式算法一遺傳算法作出了較大改進。在此基礎(chǔ)上，提出了綜合考慮網(wǎng)絡編碼開銷和網(wǎng)絡鏈路開銷優(yōu)化問題。