網(wǎng)絡(luò)編碼優(yōu)化研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼優(yōu)化研究StudyonNetworkCodingOPtimization鄧亮導(dǎo)師王新副教授指導(dǎo)小組成員網(wǎng)絡(luò)編碼優(yōu)化研究摘要【摘要】網(wǎng)絡(luò)編碼[’〕是一種新穎的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中中間節(jié)點(diǎn)只能轉(zhuǎn)發(fā)接收到的數(shù)據(jù)不同，應(yīng)用這一技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)可以將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并發(fā)送編碼后的數(shù)據(jù)相應(yīng)的，在必要時(shí)通過(guò)解碼運(yùn)算恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼能夠更充分的利用網(wǎng)絡(luò)的理論組播速率上限，在許多情況下達(dá)到傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸無(wú)法實(shí)現(xiàn)的組播速率。

2、與多數(shù)技術(shù)一樣，網(wǎng)絡(luò)編碼在充分利用網(wǎng)絡(luò)理論組播速率的同時(shí)，也伴隨著對(duì)應(yīng)的開(kāi)銷。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)相比，中間節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行編碼操作時(shí)需要額外的處理，如新的網(wǎng)絡(luò)編碼硬件設(shè)備，從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行編碼運(yùn)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(kāi)銷。如何在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)充分利用網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的同時(shí)，盡可能的減少付出的各種開(kāi)銷，是網(wǎng)絡(luò)編碼在實(shí)際應(yīng)用中所要解決的重要問(wèn)題。本文研究了在給定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖蠎?yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼，如何在保證組播速率達(dá)到

3、理論最大值的條件下，盡可能的降低各種開(kāi)銷的優(yōu)化問(wèn)題。在應(yīng)用遺傳算法降低網(wǎng)絡(luò)編碼元運(yùn)算開(kāi)銷的基礎(chǔ)上，給出了綜合考慮網(wǎng)絡(luò)編碼開(kāi)銷和網(wǎng)絡(luò)鏈路開(kāi)銷優(yōu)化問(wèn)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(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用下的不同形式。本文具體的研究?jī)?nèi)容和成果包括以下幾方面:本文總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)編碼開(kāi)銷優(yōu)化這一新銳領(lǐng)域目前的研究工作。對(duì)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(jìn)。在此基礎(chǔ)上，提出了綜合考慮網(wǎng)絡(luò)編碼開(kāi)銷和網(wǎng)絡(luò)鏈路開(kāi)銷優(yōu)化問(wèn)題。