基于多播的线性网络编码

网络编码是网络中间节点对网络信息流进行存储转发的基础上实行编码操作,从而达到提高网络吞吐量,改善网络均衡负载,节省网络带宽等效果.网络编码在国内外已成为研究热点.本文在介绍网络编码基本原理的基础上,分析了线性网络编码的构造算法,包括指数时间算法,多项式时间算法和随机网络编码构造算法,最后对网络编码的研究趋势进行了展望.     

一种改进的多播网络编码算法

在多播网络通信中,网络编码的应用,实现了最大流最小割定理所决定的多播传输的最大理论传输容量。对这一问题,可采用线性multicast,线性broadcast,线性dispersion,以及generic等线性网络编码构造算法进行求解。但这些方法,计算复杂度较高。在研究generic线性网络编码算法的基础上,结合离散路由的使用,对其进行了改进,提出了一种改进的多播网络编码算法,并给出了算法的合理性证明。复杂度分析表明,该算法较generic线性网络编码算法,复杂度有显著的下降。     

一种基于网络编码的应用层多播算法

研究了对多播网络进行网络编码的方法,提出了一种基于网络编码的应用层多播算法.该算法在计算网络拓扑时考虑了链路的花费.源端和-中间节点使用随机线性编码方法进行编码,在目的端进行解码操作使得目的端能从乱序的信息和部分丢失的信息中恢复出原始数据,提高了网络的可靠性.通过对ns-2的扩展并进行仿真实验,结果证明了基于网络编码的应用层多播算法是可以提高网络的吞吐量,并且和网络中最大的吞吐量比较接近.在信息块不是很大的情况下,编码延迟率的增长是在一定的范围内的.     

网络编码及其在P2P网络中的应用

传统网络的中间节点对收到的数据包只简单转发到下一个节点.利用网络编码,中间节点对收到的数据包进行相应编码后再转发出去,这样可以提高网络的吞吐量和可靠性.文章介绍了网络编码的原理,论证了网络编码的优势,分析了线性网络编码理论,提出了网络编码在P2P网络中的应用方案.     

基于随机线性网络编码的组播路由算法研究

网络编码NC(Network Coding)新理论是21世纪在信息论领域中的一个重要突破.其基本思想是允许网络中间节点参与编码.本文主要对随机线性网络编码研究内容、关键技术做了介绍,并阐述现有关键问题和解决方案.     

网络编码在无线Mesh网中的应用综述

网络编码是近年来通信领域的一种新的技术.网络编码允许中间节点将接收到的信息进行编码并发送出去,提高了网络吞吐量、健壮性等.无线Mesh网可以使用网络编码技术显著提高多跳链路的传输性能.文中简要介绍网络编码的基本原理和线性网络编码,总结了网络编码在无线Mesh网中的最新研究进展,评述了网络编码对无线Mesh网通信性能的影响,包括提高网络吞吐量、健壮性和安全性,最后对其发展趋势进行了展望.     

基于网络编码的多播路由算法研究

网络编码的提出在一定程度上提高了多播通信的传输性能。简要总结了网络编码多播传输理论的研究进展,并对网络编码多播路由问题进行了研究。分析了已有算法的优势及不足,同时考虑影响资源消耗的因素,文中提出了一种基于最短路径和最大共享链路集的网络编码多播路由算法。通过在随机网络拓扑模型下的性能仿真实验分析,发现与传统的IP最短路多播和约简网络下网络编码多播路由算法相比,该算法可显著减少网络带宽资源消耗,同时能够有效均衡链路负载。     

网络编码的研究进展

网络编码允许网络节点在传统数据转发的基础上参与数据处理,已成为提高网络吞吐量、鲁棒性和安全性的有效方法.在介绍网络编码基本原理的基础上,比较了集中式和分布式网络编码构造方法的优缺点,并对实用网络编码设计中涉及的同步、纠错、编解码速度等问题进行了评述;进而,对网络编码在无线网络、P2P系统、分布式文件存储和网络安全等领域的最新应用进行了总结;最后对网络编码的理论和应用研究的发展趋势进行了分析与展望.设计简单高效的实现机制,并与其他领域的技术如信道编码与调制、路由算法、队列调度以及流媒体技术等的结合,将是网络编码发展的一个重要趋势.     

基于网络编码的协作中继技术

为提高协作中继中网络编码的性能,提出了一种软网络编码-软估计转发( SNC- SEF)的改进方案.在中继节点中对接收到的多路信息依次进行软输入软输出的信道编码、网络编码以及最为重要的基于最大似然准则推导的软符号调制的操作.该方案在最大限度地保留了软信息的同时可以获得解码增益.仿真实验结果表明,SNC-SEF方案相比传统的网络编码-解码转发(NC-DF)方案有明显的系统增益.     

网络编码关键理论问题研究*

网络编码理论是信息论的一个重要突破,已成为众多领域的研究热点。归纳已有网络编码研究中的关键理论问题及其研究成果和研究方法,评述解决方案的优点和不足,最后讨论了其发展方向。     

基于网络编码在无线网络通信技术中的研究与应用

随着网络技术的快速发展,信息传输和信息安全需进一步加强,网络编码技术的应用符合当前无线网络快速发展的需求,网络编码不仅优化网络传输的性能,还利用网络节点对数据进行存储转发及数据处理,网络编码的应用促进和优化了网络信息传输的有效性,在无线网络发展中具有重要的现实意义。     

无线网络编码研究综述

网络编码允许网络上的各个转发节点在转发数据的基础上参与数据处理,是一种提高网络吞吐量和网络可靠性的有效方法。文章在介绍网络编码的基本原理的基础上,概述了无线网络中各种基于网络编码的传输机制,从传输时间、可靠性能等方面评述了各种方法的优缺点,最后对无线网络编码的发展趋势进行了分析和展望。     

基于网络编码的对等网络互惠资源共享方法

传统网络消息传播基于存储转发路由机制,网络节点对于网络消息不进行任何处理,网络编码理论允许节点对传播的信息进行编码处理.基于此,利用网络编码数据包能携带更多网络信息的特点,提出一种对等网络环境下的互惠资源共享方法,保证对等网络资源共享的高可靠性和鲁棒性,并通过仿真实验加以实现.仿真实验结果表明,网络编码互惠资源共享方法...     

一种Ad Hoc下的网络编码模型NCMA

在Ad Hoc无线网络上实现网络编码是当前网络编码研究的热点之一,如何高效地选取编码节点已经成为网络编码研究的瓶颈。提出了一个适应用Ad Hoc网络的网络编码模型NCMA,NCMA将编码节点的选取与路由紧密结合,并给出了一种基于路由的编码节点选取方案,该方案可以在数据传输过程中简单、高效地选取编码节点,编码节点选取算法可以有效地控制因编码节点选取带来的延迟;NCMA实现了传统数据传输方式和编码数据传输方式的结合,可以将编码损益控制在一个单跳网络范围内,方便于无线节点之间的侦听操作,有利于减少复杂传输路径带来的各种失误。分析表明,该模型具有效率高、通用性好、实现简单等特点。     

网络编码下的编码开销-链路开销联合优化

网络编码是一种新的网络传输技术,能够充分利用网络的理论组播速率上限.讨论了在网络编码下综合考虑编码开销和网络链路开销的网络总开销优化问题,将由网络编码引起的编码开销同样纳入优化问题的考虑范围.给出了2种各有优劣的网络信息流模型描述这一问题,并在不同模型下定义了2种开销的一般形式.由于这一优化问题属于NP难问题,目前一般采用启发式算法获得近似的优化解.随后的实验中,在不同规模的拓扑下对比了基于2种不同信息流模型的启发式算法的性能.由于考虑了编码开销使得联合优化问题远比链路开销优化问题复杂,模拟实验显示,只有当编码开销与链路开销价值系数之比达到1000以上时,才能获得比单纯链路优化更小的总开销.在提出基于遗传算法的方案之前,还简单地讨论了联合优化问题的复杂度.     

基于MAODV协议的网络编码方案*

目前网络编码在Ad hoc组播网络中的应用研究比较缺乏,针对这个问题,提出了一种在由MAODV协议(multicast Ad hoc on-demand distance vector routing protocol)组建的Ad hoc组播网络中使用网络编码的网络编码策略,并且为了解决如何解码的问题提出了网络编码处理策略,使得网络编码可以应用在Ad hoc组播网络中,提高了网络性能。理论分析和仿真结果表明,基于网络编码的Ad hoc组播网络与普通Ad hoc组播网络相比,减少了数据包发送次数,降低了网络     

Secure network coding for wireless mesh networks: Threats, challenges, and directions

In recent years, network coding has emerged as a new communication paradigm that can significantly improve the efficiency of network protocols by requiring intermediate nodes to mix packets before forwarding them. Recently, several real-world systems have been proposed to leverage network coding in wireless networks. Although the theoretical foundations of network coding are well understood, a real-world system needs to solve a plethora of practical aspects before network coding can meet its promised potential. These practical design choices expose network coding systems to a wide range of attacks.We identify two general frameworks (inter-flow and intra-flow) that encompass several network coding-based systems proposed in wireless networks. Our systematic analysis of the components of these frameworks reveals vulnerabilities to a wide range of attacks, which may severely degrade system performance. Then, we identify security goals and design challenges in achieving security for network coding systems. Adequate understanding of both the threats and challenges is essential to effectively design secure practical network coding systems. Our paper should be viewed as a cautionary note pointing out the frailty of current network coding-based wireless systems and a general guideline in the effort of achieving security for network coding systems.