網(wǎng)絡(luò)編碼理論的核心思想是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)引入編碼操作,以達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)傳輸吞吐量、可靠性、安全性,降低傳輸時(shí)延等目的。目前,網(wǎng)絡(luò)編碼所產(chǎn)生的額外計(jì)算開銷成為了阻礙其實(shí)際應(yīng)用部署的重要瓶頸之一。由于循環(huán)移位是一類計(jì)算復(fù)雜度低且易于通過(guò)軟硬件進(jìn)行高效實(shí)現(xiàn)的操作,其已應(yīng)用于準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、陣列碼等信道編碼技術(shù)的設(shè)計(jì)中。為了降低網(wǎng)絡(luò)編碼編譯碼復(fù)雜度,本論文研究以循環(huán)移位操作為編碼基礎(chǔ)的線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)。特別地,本論文聚焦線性網(wǎng)絡(luò)編碼理論中最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)模型—多播網(wǎng)絡(luò),通過(guò)引入向量線性網(wǎng)絡(luò)編碼的概念,提出一套循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)理論框架,并在該框架下取得了一系列循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼基礎(chǔ)研究成果。具體研究成果主要體現(xiàn)在:揭示了基于有限域的標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)編碼與循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼的本質(zhì)聯(lián)系、設(shè)計(jì)了多播網(wǎng)絡(luò)下循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼解構(gòu)建算法以及刻畫了循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼多播容量三個(gè)方面。首先,將碼長(zhǎng)為L(zhǎng)的二元向量循環(huán)右移的元操作建模為右乘循環(huán)移位矩陣,進(jìn)而將循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼建模成一種特殊的向量網(wǎng)絡(luò)編碼。在此框架下,論證了循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼無(wú)法嚴(yán)格達(dá)到多播網(wǎng)絡(luò)的多播容量,因此進(jìn)一步提出了循環(huán)移位碼分?jǐn)?shù)線性解的概念。針對(duì)奇數(shù)碼長(zhǎng)... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１包含“瓶頸鏈路”的蝶形網(wǎng)絡(luò)１１１??

?循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼???氣：）（ｙ，ｚ）??ｙｎ??圖１－２路由解決多播問(wèn)題：在兩個(gè)時(shí)隙內(nèi)將３個(gè)數(shù)據(jù)包；ｃ、ｊ、２路由轉(zhuǎn)發(fā)給兩個(gè)目的節(jié)??點(diǎn)表示該時(shí)隙內(nèi)信道空閑）??然而，使用圖１－３所示的網(wǎng)絡(luò)編碼方法能夠?qū)崿F(xiàn)２包／信道的多播吞吐量。??該方法中，第一個(gè)時(shí)隙源節(jié)點(diǎn)仍分發(fā)兩個(gè)數(shù)據(jù)包：ｃ和與上述“路由方法”??不同的是，節(jié)點(diǎn)６將轉(zhuǎn)發(fā)這兩個(gè)數(shù)據(jù)包的模２和（ｘ？＞；），即將１和＞；逐位異??或得到與１和＞；等長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，而不是只轉(zhuǎn)發(fā)：ｃ或Ｙ其中的一個(gè)。目的節(jié)點(diǎn)／??接收到數(shù)據(jù)包ｘ和ｘ？＿ｙ，并根據(jù)它們恢復(fù)出ｘ和少（ｊｃ？?（ｘ？＿ｙ）＝少）。類似地，??目的節(jié)點(diǎn)ｗ也可以從它接收到的兩個(gè)數(shù)據(jù)包中恢復(fù)出ｘ和?＞?網(wǎng)絡(luò)編碼方法??以網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)６的編碼操作和目的節(jié)點(diǎn)／和ｗ的譯碼操作為計(jì)算代價(jià)，提??升了網(wǎng)絡(luò)的多播吞吐量，并突破了路由所能實(shí)現(xiàn)的吞吐量上限。??圖１－３網(wǎng)絡(luò)編碼解決多播問(wèn)題：在瓶頸鏈路上發(fā)送ＪＣ％，使得兩個(gè)目的節(jié)點(diǎn)均能恢復(fù)出??？＾和實(shí)現(xiàn)吞吐量上限的突破??“最大流最小割”定理說(shuō)明，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大多播吞吐量取決于分割源??節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的最邪割集”，節(jié)點(diǎn)／和節(jié)點(diǎn)Ｍ只通過(guò)兩條邊連接到網(wǎng)絡(luò)，??因此在單位時(shí)間內(nèi)，目的節(jié)點(diǎn)最多只能接收兩個(gè)數(shù)據(jù)包。因此，網(wǎng)絡(luò)編碼方??－４－??

?循環(huán)移位網(wǎng)絡(luò)編碼???氣：）（ｙ，ｚ）??ｙｎ??圖１－２路由解決多播問(wèn)題：在兩個(gè)時(shí)隙內(nèi)將３個(gè)數(shù)據(jù)包；ｃ、ｊ、２路由轉(zhuǎn)發(fā)給兩個(gè)目的節(jié)??點(diǎn)表示該時(shí)隙內(nèi)信道空閑）??然而，使用圖１－３所示的網(wǎng)絡(luò)編碼方法能夠?qū)崿F(xiàn)２包／信道的多播吞吐量。??該方法中，第一個(gè)時(shí)隙源節(jié)點(diǎn)仍分發(fā)兩個(gè)數(shù)據(jù)包：ｃ和與上述“路由方法”??不同的是，節(jié)點(diǎn)６將轉(zhuǎn)發(fā)這兩個(gè)數(shù)據(jù)包的模２和（ｘ？＞；），即將１和＞；逐位異??或得到與１和＞；等長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，而不是只轉(zhuǎn)發(fā)：ｃ或Ｙ其中的一個(gè)。目的節(jié)點(diǎn)／??接收到數(shù)據(jù)包ｘ和ｘ？＿ｙ，并根據(jù)它們恢復(fù)出ｘ和少（ｊｃ？?（ｘ？＿ｙ）＝少）。類似地，??目的節(jié)點(diǎn)ｗ也可以從它接收到的兩個(gè)數(shù)據(jù)包中恢復(fù)出ｘ和?＞?網(wǎng)絡(luò)編碼方法??以網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)６的編碼操作和目的節(jié)點(diǎn)／和ｗ的譯碼操作為計(jì)算代價(jià)，提??升了網(wǎng)絡(luò)的多播吞吐量，并突破了路由所能實(shí)現(xiàn)的吞吐量上限。??圖１－３網(wǎng)絡(luò)編碼解決多播問(wèn)題：在瓶頸鏈路上發(fā)送ＪＣ％，使得兩個(gè)目的節(jié)點(diǎn)均能恢復(fù)出??？＾和實(shí)現(xiàn)吞吐量上限的突破??“最大流最小割”定理說(shuō)明，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大多播吞吐量取決于分割源??節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的最邪割集”，節(jié)點(diǎn)／和節(jié)點(diǎn)Ｍ只通過(guò)兩條邊連接到網(wǎng)絡(luò)，??因此在單位時(shí)間內(nèi)，目的節(jié)點(diǎn)最多只能接收兩個(gè)數(shù)據(jù)包。因此，網(wǎng)絡(luò)編碼方??－４－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]防竊聽的安全網(wǎng)絡(luò)編碼[J]. 卓新建,馬松雅.  中興通訊技術(shù). 2009(01)
[2]網(wǎng)絡(luò)編碼關(guān)鍵理論問(wèn)題研究[J]. 黃佳慶,陶少國(guó),熊志強(qiáng),程文青.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2008(08)
[3]網(wǎng)絡(luò)編碼研究綜述[J]. 陶少國(guó),黃佳慶,楊宗凱,喬文博,熊志強(qiáng).  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2008(04)



本文編號(hào)：3613486