網絡編碼在傳輸層的應用研究.pdf

1、網絡編碼(Network Coding)是網絡通信領域的一項前沿科技，網絡編碼理論一經提出，就引起了學術界、工業(yè)界廣泛的關注。網絡編碼是一種融合編碼和路由的信息交換技術，在傳統(tǒng)存儲轉發(fā)的路由方法基礎上，接收節(jié)點對接收的多個數據包進行編碼，增加單次傳輸的信息量，從而提高網絡整體性能。網絡編碼可以廣泛應用于Ad Hoc網絡，傳感器網絡、P2P內容分發(fā)、分布式文件存儲和網絡安全等領域。
　　在無線網絡中，應用網絡編碼可以降低鏈路失效帶來

2、的影響。由于無線網絡中節(jié)點的處理能力和能量有限，對于規(guī)模很大的數據塊，應用隨機網絡編碼，其解碼時間相當大，本文通過分塊技術降低數據塊的規(guī)模，從而降低解碼的時間。由于應用二項分布求解網絡編碼成功解碼概率的計算量相當大，本文提出了一種成功解碼概率求解的近似方法，應用正態(tài)分布來逼近二項分布，簡單有效地實現(xiàn)了成功解碼概率的求解，并在不同網絡狀況下，對隨機網絡編碼、分塊隨機網絡編碼和聯(lián)合分塊隨機網絡編碼的解碼概率進行比較分析。本文統(tǒng)籌數據包傳輸次

3、數和網絡編碼的解碼時間復雜度，應用動態(tài)規(guī)劃的思想，求得參與編碼的數據包的最優(yōu)規(guī)模，使得網絡編碼的代價最小。
　　對于傳統(tǒng)的TCP協(xié)議，由于信宿端反饋失敗，可能造成不必要的重傳。本文在傳輸層上，應用網絡編碼，通過修改網絡編碼的反饋機制，可以大大減少的數據包傳輸的次數。通過理論證明，應用反饋機制后，相對于隨機網絡編碼，聯(lián)合分塊網絡編碼成功解碼的概率提高了，而解碼時間復雜度降低了。最后，通過對比試驗驗證了應用網絡編碼可以大幅度地減少了重