網(wǎng)絡編碼在無線端到端網(wǎng)絡中的應用研究.pdf

1、網(wǎng)絡最大流最小割（Max Flow Min Cut）定理表明，端到端網(wǎng)絡中的最大信息流取決于網(wǎng)絡最小割，但當前的所采用的傳統(tǒng)通信方式無法達到香農(nóng)定理的上限。2000年，由楊偉豪、蔡寧率先提出網(wǎng)絡編碼（Network Coding）的概念，并通過理論分析以及嚴格的數(shù)學推理，指出將 NC和現(xiàn)有網(wǎng)絡相結合能夠達到香農(nóng)定理的上限。網(wǎng)絡編碼概念的提出，突破了現(xiàn)有網(wǎng)絡的存儲轉發(fā)模式，為網(wǎng)絡和信息論的發(fā)展研究提供了新的思路和方法。
　　現(xiàn)有網(wǎng)絡

2、是通過引入恰當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議來保證通信的可靠性和服務質量。地面有線端到端網(wǎng)絡中，保證信息的可靠傳輸主要是依賴反饋重傳機制的TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)。然而在無線端到端網(wǎng)絡中，由于鏈路的特性，特別是長時延、高誤碼率的無線網(wǎng)絡中，高丟包率會引發(fā)TCP層大量的重傳，長時延特性使得通信雙方長期處于空閑狀態(tài)，這些因素將會導致現(xiàn)有協(xié)議在無線網(wǎng)絡中難以獲得較好的性能。因此，在特殊場合的無線端到端網(wǎng)絡中，一般在TCP/IP協(xié)議基礎上引入差錯控制的思想方法，主要

3、是利用前向糾錯的方法，對發(fā)送端待發(fā)送的數(shù)據(jù)編碼進行差錯保護，從而保障通信的可靠性。本文正是在前人的研究基礎上，將網(wǎng)絡編碼作為一種糾刪策略引入到無線端到端網(wǎng)絡中。
　　首先，本文對網(wǎng)絡編碼編解碼進行了詳細的描述和分析，并與無線端到端網(wǎng)絡中常用的糾刪碼噴泉碼進行比較，進而將網(wǎng)絡編碼作為一種糾刪策略引入到無線端到端網(wǎng)絡中。
　　其次，本文創(chuàng)新性地將網(wǎng)絡編碼作為一個子層加入到現(xiàn)有通信協(xié)議的IP層和鏈路層之間，并詳細設計實現(xiàn)了網(wǎng)絡編碼