基于網(wǎng)絡(luò)編碼的最小代價(jià)組播路由研究.pdf

1、隨著Internet技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們對(duì)新奇事務(wù)的不斷追求，網(wǎng)絡(luò)承載數(shù)據(jù)的壓力越來(lái)越來(lái)大?，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源在面對(duì)諸如音視頻直播、點(diǎn)播、大文件下載等帶寬消耗“大戶”時(shí)顯得日益緊迫。組播技術(shù)自從上世紀(jì)八十年代產(chǎn)生以來(lái)，一直是網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，組播技術(shù)得到不斷完善?，F(xiàn)今很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都支持組播協(xié)議。然而另一方面，盡管音視頻、大文件下載等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)符合組播技術(shù)的支持范圍，但是現(xiàn)今真正使用組播技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)寥寥無(wú)幾。形成這

2、一局面的原因有很多，但作為組播基礎(chǔ)的組播路由是主要原因之一。很多學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)都致力于尋找簡(jiǎn)單、高效、健壯的組播路由求解方法，但一直未能完全解決的。
　　 2000年網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的提出給組播技術(shù)帶來(lái)了新的希望。通過(guò)使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)不僅擁有存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、復(fù)制數(shù)據(jù)的能力而且還能對(duì)數(shù)據(jù)編解碼，提高了組播的帶寬利用率。對(duì)于組播路由而言，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)使組播路由中原本在不同組播樹(shù)重合邊上存在的鏈路帶寬競(jìng)爭(zhēng)不再存在，使組播能夠以更小的代價(jià)完成

3、數(shù)據(jù)傳輸。本文主要研究網(wǎng)絡(luò)編碼在最小代價(jià)組播路由方面的作用，通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)針對(duì)最小代價(jià)組播路由的實(shí)質(zhì)，提出了利用局部?jī)?yōu)化方法求解全局的最小代價(jià)組播路由的方法。
　　 本文首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)、最小代價(jià)組播以及現(xiàn)今基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)求解最小代價(jià)組播路由的研究狀況作了簡(jiǎn)要介紹。然后分析了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)給包括最小代價(jià)組播在內(nèi)的組播網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來(lái)的實(shí)質(zhì)性變化。接著描述了網(wǎng)絡(luò)編碼環(huán)境下組播網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的現(xiàn)有方案。針對(duì)兩個(gè)代表性方案和已成功申請(qǐng)的

4、專利進(jìn)行詳細(xì)闡述和分析。指出現(xiàn)有方案存在的不足，并提出了改進(jìn)思想。在本文的第四章，正式提出了利用局部?jī)?yōu)化求解全局最小代價(jià)組播路由的方法。本文提出的方法不僅擁有現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的方法在帶寬利用率上的優(yōu)勢(shì)和可以分布、非同步地實(shí)現(xiàn)以外，由于本文提出的方法是建立在局部?jī)?yōu)化的基礎(chǔ)之上，因此比起現(xiàn)有利的全局方法在對(duì)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的健壯性、對(duì)節(jié)點(diǎn)加入的靈活性以及計(jì)算的復(fù)雜度等方面都有較大優(yōu)勢(shì)。在第五章，針對(duì)論文提出的方法、傳統(tǒng)組播和網(wǎng)絡(luò)編碼的全局方