基于網絡編碼的最小代價組播路由研究.pdf

1、隨著Internet技術的迅猛發(fā)展和人們對新奇事務的不斷追求，網絡承載數(shù)據(jù)的壓力越來越來大?，F(xiàn)有網絡資源在面對諸如音視頻直播、點播、大文件下載等帶寬消耗“大戶”時顯得日益緊迫。組播技術自從上世紀八十年代產生以來，一直是網絡研究的熱點。經過二十多年的發(fā)展，組播技術得到不斷完善?，F(xiàn)今很多網絡設備都支持組播協(xié)議。然而另一方面，盡管音視頻、大文件下載等網絡服務符合組播技術的支持范圍，但是現(xiàn)今真正使用組播技術進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W絡服務寥寥無幾。形成這

2、一局面的原因有很多，但作為組播基礎的組播路由是主要原因之一。很多學者和科研機構都致力于尋找簡單、高效、健壯的組播路由求解方法，但一直未能完全解決的。
　　 2000年網絡編碼技術的提出給組播技術帶來了新的希望。通過使網絡拓撲中的節(jié)點不僅擁有存儲、轉發(fā)、復制數(shù)據(jù)的能力而且還能對數(shù)據(jù)編解碼，提高了組播的帶寬利用率。對于組播路由而言，網絡編碼技術使組播路由中原本在不同組播樹重合邊上存在的鏈路帶寬競爭不再存在，使組播能夠以更小的代價完成

3、數(shù)據(jù)傳輸。本文主要研究網絡編碼在最小代價組播路由方面的作用，通過分析網絡編碼技術針對最小代價組播路由的實質，提出了利用局部優(yōu)化方法求解全局的最小代價組播路由的方法。
　　 本文首先對網絡編碼技術、最小代價組播以及現(xiàn)今基于網絡編碼技術求解最小代價組播路由的研究狀況作了簡要介紹。然后分析了網絡編碼技術給包括最小代價組播在內的組播網絡優(yōu)化帶來的實質性變化。接著描述了網絡編碼環(huán)境下組播網絡優(yōu)化的現(xiàn)有方案。針對兩個代表性方案和已成功申請的

4、專利進行詳細闡述和分析。指出現(xiàn)有方案存在的不足，并提出了改進思想。在本文的第四章，正式提出了利用局部優(yōu)化求解全局最小代價組播路由的方法。本文提出的方法不僅擁有現(xiàn)有基于網絡編碼技術的方法在帶寬利用率上的優(yōu)勢和可以分布、非同步地實現(xiàn)以外，由于本文提出的方法是建立在局部優(yōu)化的基礎之上，因此比起現(xiàn)有利的全局方法在對網絡動態(tài)變化的健壯性、對節(jié)點加入的靈活性以及計算的復雜度等方面都有較大優(yōu)勢。在第五章，針對論文提出的方法、傳統(tǒng)組播和網絡編碼的全局方