編碼分組網(wǎng)絡(luò)的效用最大化及網(wǎng)絡(luò)編碼在應用方面的研究.pdf

1、2000年，Ahlswede等人基于網(wǎng)絡(luò)信息流的概念提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的思想。通過允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行編碼，可以獲得網(wǎng)絡(luò)組播速率的最大流限，即網(wǎng)絡(luò)資源利用的理論上限，而通過傳統(tǒng)的路由和復制并不一定能夠獲得該最大流限。此外通過網(wǎng)絡(luò)編碼可以取得節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，平衡鏈路負載，優(yōu)化能量受限網(wǎng)絡(luò)的能量消耗等好處。目前，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)編碼理論的研究已經(jīng)引起了學術(shù)界的高度重視，網(wǎng)絡(luò)編碼已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)信息理論領(lǐng)域最受矚目的研究熱點之一。 本論文的工作基本都圍

2、繞網(wǎng)絡(luò)編碼展開，首先對網(wǎng)絡(luò)編碼的設(shè)計進入了系統(tǒng)深入的分析。在此基礎(chǔ)上，在理論方面，對基于網(wǎng)絡(luò)編碼的分組網(wǎng)絡(luò)的效用最大化進行了深入的研究。在應用方面，研究了隨機網(wǎng)絡(luò)編碼在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中進行文件共享時對文件下載成功率或下載時間的影響，以及如何利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連續(xù)實時的數(shù)據(jù)采集等問題。論文包含以下幾個部分： 第一章：介紹網(wǎng)絡(luò)編碼提出的背景、網(wǎng)絡(luò)編碼的概念和網(wǎng)絡(luò)編碼的研究現(xiàn)狀，以及本論文所做的工作。 第二章：

3、總結(jié)網(wǎng)絡(luò)編碼在設(shè)計方面的研究成果，詳細介紹線性網(wǎng)絡(luò)編碼、隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼、使用于循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的帶時延的網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)計方案，以及能夠應用于分組網(wǎng)絡(luò)的實用的網(wǎng)絡(luò)編碼，為后面幾章的研究工作奠定理論基礎(chǔ)。 第三章：研究編碼分組網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)效用最大化問題。針對提出的單通話編碼分組網(wǎng)絡(luò)效用最大化模型，提出了分布式的梯度投影算法，并證明了算法收斂的充分非必要條件，通過仿真驗證了算法的正確性。 第四章：研究傳輸合同約束條件下且編碼子圖給定時編碼

4、分組網(wǎng)絡(luò)的效用最大化問題?；谔岢龅膬?yōu)化模型，通過對偶分解，提出了分布式的梯度投影算法，證明了算法收斂的充分非必要條件，并通過仿真驗證了算法的正確性。 第五章：研究隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中進行文件共享時所帶來的性能增益。針對上傳數(shù)據(jù)受限且MAC層理想無沖突、MAC層存在沖突、以及節(jié)點移動且MAC層存在沖突三種情形，分別通過仿真研究了隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼相對于傳統(tǒng)路由所帶來的增益問題。 第六章：研究在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)