網(wǎng)絡(luò)編碼在無線端到端網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)最大流最小割（Max Flow Min Cut）定理表明，端到端網(wǎng)絡(luò)中的最大信息流取決于網(wǎng)絡(luò)最小割，但當(dāng)前的所采用的傳統(tǒng)通信方式無法達(dá)到香農(nóng)定理的上限。2000年，由楊偉豪、蔡寧率先提出網(wǎng)絡(luò)編碼（Network Coding）的概念，并通過理論分析以及嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理，指出將 NC和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合能夠達(dá)到香農(nóng)定理的上限。網(wǎng)絡(luò)編碼概念的提出，突破了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，為網(wǎng)絡(luò)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(luò)

2、是通過引入恰當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議來保證通信的可靠性和服務(wù)質(zhì)量。地面有線端到端網(wǎng)絡(luò)中，保證信息的可靠傳輸主要是依賴反饋重傳機(jī)制的TCP/IP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。然而在無線端到端網(wǎng)絡(luò)中，由于鏈路的特性，特別是長時(shí)延、高誤碼率的無線網(wǎng)絡(luò)中，高丟包率會(huì)引發(fā)TCP層大量的重傳，長時(shí)延特性使得通信雙方長期處于空閑狀態(tài)，這些因素將會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有協(xié)議在無線網(wǎng)絡(luò)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(luò)中，一般在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上引入差錯(cuò)控制的思想方法，主要

3、是利用前向糾錯(cuò)的方法，對發(fā)送端待發(fā)送的數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行差錯(cuò)保護(hù)，從而保障通信的可靠性。本文正是在前人的研究基礎(chǔ)上，將網(wǎng)絡(luò)編碼作為一種糾刪策略引入到無線端到端網(wǎng)絡(luò)中。
　　首先，本文對網(wǎng)絡(luò)編碼編解碼進(jìn)行了詳細(xì)的描述和分析，并與無線端到端網(wǎng)絡(luò)中常用的糾刪碼噴泉碼進(jìn)行比較，進(jìn)而將網(wǎng)絡(luò)編碼作為一種糾刪策略引入到無線端到端網(wǎng)絡(luò)中。
　　其次，本文創(chuàng)新性地將網(wǎng)絡(luò)編碼作為一個(gè)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(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)編碼