【摘要】：網(wǎng)絡(luò)編碼理論于2000年由R.Ahlswede等人提出,與傳統(tǒng)多播路由存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的信息傳輸方式不同,允許網(wǎng)路中間節(jié)點(diǎn)參與編譯碼,從而突破了鏈路的容量瓶頸,達(dá)到由最大流最小割定理確定的網(wǎng)絡(luò)多播傳輸容量。網(wǎng)絡(luò)編碼還能夠有效地降低鏈路資源消耗,提高鏈路的負(fù)載均衡性以及網(wǎng)絡(luò)魯棒性。網(wǎng)絡(luò)編碼的諸多特性使其成為信息傳輸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人們的生活方式變得越來越信息化。許多業(yè)務(wù)都可以在網(wǎng)絡(luò)上輕松完成。各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也不斷影響著人們的生活。如何有效并充分地利用有限的網(wǎng)絡(luò)資源成為通信領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向。傳統(tǒng)的多播通信方式由于在傳輸容量上的局限性,使得網(wǎng)絡(luò)編碼的理論與應(yīng)用研究變得非常重要。而基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的數(shù)據(jù)分發(fā)策略通常分為兩個(gè)部分。首先是建立有效的路由機(jī)制,即查找出信源節(jié)點(diǎn)與信宿節(jié)點(diǎn)之間的編碼路徑族。其次是構(gòu)造編碼方案。目前網(wǎng)絡(luò)編碼的構(gòu)造算法已經(jīng)得到了廣泛的研究,并取得了顯著的成果,如指數(shù)時(shí)間算法,線性信息流法以及隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼算法等。其中隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼算法因?qū)崿F(xiàn)思路簡潔,更易在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)而應(yīng)用最為廣泛。目前,網(wǎng)絡(luò)編碼多播路由算法仍沒有得出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),而其是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此如何研究并設(shè)計(jì)出有效的網(wǎng)絡(luò)編碼路由算法具有重要的意義。 網(wǎng)絡(luò)編碼的提出最初是為了提高傳輸?shù)淖畲笕萘?隨著研究的不斷深入,逐漸分化為多個(gè)方向。目前廣泛研究的方向是安全網(wǎng)絡(luò)編碼,無線網(wǎng)絡(luò)編碼,網(wǎng)絡(luò)編碼路由以及無向有環(huán)多源等復(fù)雜環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)編碼理論等。隨著網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)編碼也不斷應(yīng)用于許多環(huán)境中,如P2P網(wǎng)絡(luò),移動(dòng)通信,量子通信,分布式文件存儲(chǔ)等。 本文在深入研究傳統(tǒng)的多播通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)編碼理論的基礎(chǔ)上,針對傳統(tǒng)多播路由存在的資源消耗和負(fù)載均衡等性能上的不足,在已有算法的基礎(chǔ)上,提出了兩種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的多播路由算法。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： 1)系統(tǒng)總結(jié)網(wǎng)絡(luò)編碼理論的研究進(jìn)展,并對網(wǎng)絡(luò)編碼多播路由算法原理進(jìn)行了深入研究。 2)深入分析已有文獻(xiàn)中提出的算法優(yōu)勢及不足之處,考慮到影響鏈路資源消耗的相關(guān)因素,提出一種結(jié)合最大鏈路共享度的最短路徑網(wǎng)絡(luò)編碼多播路由算法。并通過仿真分析,證明算法可進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)資源消耗。 3)考慮到影響網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載均衡性的相關(guān)因素,提出鏈路負(fù)載因子的概念,將一種低速率網(wǎng)絡(luò)下的網(wǎng)絡(luò)編碼多播路由算法進(jìn)行了改進(jìn)。經(jīng)仿真分析與傳統(tǒng)多播路由算法相比,新算法可顯著提高網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡。
【圖文】：

/7為多播傳輸速率。仿真參數(shù)設(shè)定：節(jié)點(diǎn)總數(shù)為100，信宿節(jié)點(diǎn)數(shù)目在20-90之間變化，節(jié)點(diǎn)的平均度數(shù)為3.5。圖3-1表示平均帶寬資源與信宿節(jié)點(diǎn)數(shù)目的關(guān)系。28I

仿真參數(shù)設(shè)定：節(jié)點(diǎn)總數(shù)為100，，信宿節(jié)點(diǎn)數(shù)目在20-90之間變化，節(jié)點(diǎn)的平均度數(shù)為3.5。圖3-2表示網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡性與信宿節(jié)點(diǎn)數(shù)目的關(guān)系。a】I ： 1 ！ r ： 1 ""“一?一 IP最短IS多播算法 I I I■翼法 丨 丨I ； ；_ - 一*■一約筒網(wǎng)絡(luò)多播路由算法1 .一.‘ ！ 丨，_丨_丨-■"丨— ‘ ‘ ：！ 丨-—zz—一 I i 一1。.。7 口^廣一----1 I —

本文編號(hào)：2519962