基于Windows套接字编程的网络编码仿真实现

针对网络编码数据传输技术,采用Windows套接字编程工具,提出了一种仿真实现方法。在局域网内选取若干个终端模拟网络节点,逻辑上构成一个单源组播网络,各终端上采用socket套接字编程方法,按照网络编码数据传输策略进行收发数据。给出的例子是典型的蝴蝶网络,但容易扩充到一般的单源组播网络。与已有的网络编码仿真器相比,提出的方法具有简便、易于掌握的特点。     

多源组播连接的线性网络编码构造

针对多源组播连接问题,给出运用线性网络编码技术进行数据传输并达到最大吞吐率的编码构造方法.把多源组播网络划分成多个子图,每一个子图是一个单源组播网络;为了使网络的吞吐率达到最大,本文把划分子图问题转化为一个组合优化问题,并给出基于遗传算法的求解方法;然后利用实现单源组播连接的线性网络编码技术,对每一个单源组播网络进行编码构造.仿真测试结果表明,提出的方法是可行的,能够实现多源组播连接的线性网络编码构造.     

基于分级网络编码的一种数据传输方法

为了降低中间节点在编码计算时需要的有限域的阶,提出了分级网络编码数据传输方法。针对主干网-子网结构的单源组播网络,在连接子网的节点处进行解码,并以该节点为源点,把解码得出的信息采用网络编码数据传输方式组播至子网。理论分析与仿真测试结果表明：与单级网络编码方法相比,该方法可以降低有限域的阶,进而减少网络编码的运算延迟,并能充分地利用网络的带宽。     

基于多目标优化的多源组播网络编码的构造

在基于单目标优化构造网络编码的基础上,提出了基于多目标优化的网络编码的构造方法。把多源组播网络划分成多个单源组播网络,各单源组播网络的组播容量互相制约,为了使各单源组播网络的组播容量达到最大,采用粒子群优化算法进行子图划分,动态求解包含各子图组播容量的Pareto解集。用户可以优先考虑某个子图的组播容量,选择相应的解向量进行线性网络编码构造。仿真测试结果表明,本方法是可行的。     

多源多宿组播网络编码的可达信息率区域

为了解决多源多宿组播网络编码问题,提出了计算可达信息率区域的算法和构造线性网络编码的方法。在已有研究的基础上,把多源多宿组播网络编码问题转化为一个含有约束的单源组播网络编码问题,通过理论分析与推导,找出了各源点组播率之间的相互约束关系,进而构造了一个多目标优化模型来表征可达信息率区域的边界,提出了两种求解该多目标优化问题的方法:枚举法和基于遗传算法的多目标优化算法。从求出的Pareto边界可以导出可达信息率区域。选定了各源点的组播率后,通过求解含有约束的单源组播网络编码问题便可以构造出线性网络编码方案。仿真测试结果表明提出的方法可以求出可达信息率区域的整数点边界,并能构造线性网络编码方案。     

基于NS2的组播路由协议实现及仿真

组播是一个源节点将同一信息传送到多个目的节点的通信方式,IP组播技术减少了网络不必要的带宽开销、网络资源的消耗以及大大减轻了源主机的负担。网络仿真是网络研究者验证网络协议在各种情况下是否具有健壮性和可靠性的有效手段。NS2是面向对象的大型离散事件仿真器,它不仅能实现复杂的网络数据传输和拓扑结构的仿真,还能近乎真实地模拟各种IP网络环境。用NS2实现了一个20个节点网络拓扑的组播路由协议PIM—SM仿真,并获取数据对PIM—SM组播网络性能进行了分析。仿真结果表明了组播网络性能的优越性。     

线性网络编码的导出与扩展

针对单源组播网络,通过对线性网络编码的内在机理进行分析,提出了不同组播率下编码方案之间的导出与扩展技术:任意一个编码方案可以由某些较高组播率下的编码方案导出,同时可以由某些较低组播率下的编码方案扩展而成.研究了具有导出与扩展关系的两个编码方案下全局编码向量间的相互联系,结合随机网络编码方法,导出了几个重要的性质.这些性质有助于有效地运用线性网络编码技术实现单源组播连接,具有一定的应用价值.列出了几个方面的应用,着重讨论了在动态环境下如何提高单源组播连接的吞吐率问题,在宿点具有至源点反馈路径的前提下,提出了一种基于重传与变组播率的随机网络编码方法.与随机网络编码方法相比,该方法能够提高网络的吞吐率.对列出的应用进行了仿真实验,结果验证了理论分析的结论.     

基于OPNET的按需组播路由协议仿真

按需组播路由协议(ODMRP)是一种针对移动自组织网络的组播路由协议,该协议在源节点和接收节点之间建立网格进行数据传输,具有冗余路径、不依赖单播路由、健壮性高等特点.目前尚缺乏对于ODMRP的建模和仿真研究.针对此问题,基于OPNET仿真环境完成了对ODMRP的建模,建立了该协议的有限状态机(FSM)、节点模型、网络模型以及包格式,基于C语言编程实现了路由的建立、更新、维护和数据传输过程.通过设置不同的参数和统计量,仿真检验了协议性能,包括网络的端到端延时和数据包递交率与节点移动速度和组播组尺寸之间的定量关系,证明了所建立的协议模型的功能正确性.仿真结果表明,ODMRP协议适用于诸如战场通信、灾难救助、体育比赛、大型会展等需要临时组网进行组播通信的应用场合.     

水声传感网中基于网络编码的协作传输算法

为提高水下数据传输可靠性,本文在随机线性网络编码的基础上提出一种协作数据传输算法。首先,为源节点寻找数据转发链路,让数据通过多条链路进行转发;其次,使用网络编码方法对数据包进行编码,避免转发节点转发重复数据包;最后,对各个节点的数据包传输时隙进行调度,避免节点间信号冲突。仿真结果表明,本文提出的算法在一定程度上提高了网络信道利用率和数据传输可靠性,且具有较好的稳定性。     

基于单源分段编码的无线对等感知网数据收集模型

针对大规模无线对等感知网络在触发型数据场景下的部分数据收集问题，提出单源分段编码模型。利用单个源节点的多个分段之间编码而成的数据来记录源数据，提高数据可靠性的同时使其适应大规模网络下的部分数据收集。通过使用游走包进行编码操作，避免源节点过多的能量消耗。同时提出针对节点存储空间提出动态划分编码单元策略，利用邻居间的信息交换动态的调整源数据切分的编码单元大小，实现节点存储空间与收集效率的动态调整。并针对灾难场景下的数据收集提出了危险感知编码冗余量动态调整策略，通过对邻居状态的感知动态调整发送的随机游走包的个数，自适应地提升编码冗余量，提高数据恢复率。     

基于网络编码的IPTV组播系统的研究与设计

介绍IPTV中数据传输的关键技术--组播通信技术的原理及应用,提出一个IPTV中基于网络编码的IP组播系统.系统中节点对流经它的数据先进行网络编码,再进行转发,以提高节点实际的下载速率以及对网络资源的利用率.     

基于网络编码的组播率与编码节点数的平衡

为探究单源组播网络编码的组播率与最少编码节点数之间的关系,利用线性网络编码的导出与扩展技术,对两者间的关系进行了理论分析和推导,得出了"最少编码节点数随组播率单调递增"的结论。构造了一个多目标优化模型用于精确地描述两者间的数量关系。为求解这个多目标优化模型,设计出能搜索所有可行编码方案的策略。运用该策略,并结合NSGA-II,提出了求解该模型的算法。在需要兼顾两者平衡的情况下,模型的解为确定编码方案提供了选择依据。所提算法不仅能搜索出整个Pareto集,而且能在指定可行组播率区域的前提下,以较小的运算代价得出相应的部分Pareto集。仿真结果验证了理论分析的结论,表明了所提算法的可行性和有效性。     

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。     

环境感知的移动P2P社交网络组播路由算法

移动社交网络节点间的组播通信是近年来研究者关注的热点问题之一。由于节点的动态变化及社会性,使得传统组播路由算法不能直接应用于移动社交网络。根据移动社交网络的环境特征,建立了移动社交网络的组播模型;利用环境感知信息,并结合最小生成树、格网组播路由算法,提出了环境感知的移动P2P社交网络组播路由算法。最后对该算法进行了理论分析及仿真实验测试,结果表明所提出的组播路由算法改善了数据传输的性能,具有较高的扩展性、鲁棒性。     

无线传感网使用网络编码的新型数据传输方法

网络编码能提高无线传感器网络数据传输可靠性,针对现有基于网络编码的数据传输策略随机选取编码向量和使用固定路径所带来的缺陷,设计了一个新的编码矩阵构造方法,并提出了一种新型的基于网络编码的可靠数据传输方法。该编码方案能保证任意k个编码向量线性无关,且不用传输编码向量。数据转发使用"区域推进"机制,自动选取最佳转发节点,将数据包可靠地向sin"k推进",并实现了最少冗余传输和网络均衡能耗。分析与仿真表明,新的数据传输策略能消除现有方法的缺陷,提高数据传输可靠性,降低能耗。     

基于节点社会性的无线网络编码传输策略研究

延迟容忍网络是一种缺乏持续连接的新型网络体系结构,选择合适的转发节点是实现延迟容忍网络高效的转发和投递消息的关键问题。由于节点移动性和网络拓扑动态变化等会对延迟容忍网络的传输效率产生影响,提出了一种基于节点社会性和利用随机线性网络编码的DTN网络模型NSNC-DTN。NSNC-DTN网络模型利用网络中的社团结构、社团紧密度以及节点活跃度,选择出最合适的转发节点。离线计算节点的社会性,对源节点和Center节点进行随机线性网络编码,在线完成转发,从而达到高效转发和投递的目的。仿真结果表明NSNC-DTN网络能够有效的提高信息投递成功率,减小端对端的网络延迟和网络开销。     

无线Mesh网中网络编码感知的低时延路由

网络编码技术可以显著提高无线Mesh网的传输性能.为此,提出一个在组播通信中基于网络编码的无线Mesh网低时延传输路由.文中引入了关键节点和超关键节点的概念和相应的选取算法.该协议以下一跳的节点是否是超关键节点或关键节点作为路由判据,下一跳的路由节点优先选择超关键节点,其次选关键节点,最后才选普通节点,这样可以增加网络编码机会,实现低时延路由.通过举例、性能分析和仿真实验表明,该协议能更好地支持网络编码,在提高组播吞吐量的前提下,显著减少了传输时延.     

基于网络编码的确定性逐层构造算法

为了解决适用于多源组播通信的网络编码构造算法存在收敛时间较长的问题,提出一种基于网络编码的确定线性逐层构造算法。在已有研究基础上,利用虚拟信源点进行虚拟试播：首先,根据决策树算法逐层确定获得非满秩局部编码矩阵的节点;然后,重构与该节点对应的上层变换节点的局部编码系数,生成新的编码向量;最后,重传这些编码向量至对应节点,使该节点的局部编码矩阵满秩,从而得到可行的编码方案。在试播过程中允许对出现数据冗余的链路进行修剪枝,以提高带宽利用率。与基于信宿反馈的确定网络编码（SNFDNC）算法相比,该算法只需进行一次虚拟试播。仿真测试结果表明该算法在中等规模网络中收敛时间更短,能进一步提高多源组播通信的平均传输速率。     

基于Inter-Flow网络编码的多Sink无线传感器网络Anycast路由

以最大化时间驱动型传感器网络的生命周期为目标,基于Inter-Flow网络编码,提出了多Sink环境下编码感知的交叉路径任播路由协议CodeMesh.首先分析多跳无线网络下单播流间编码条件,提出并证明了多Sink任播网络模型下的编码规则;进而提出多流编码簇的概念,以及确定编码簇个数和优化编码簇成员的方法;定义了统一量化编码和非编码路径代价,并综合链路质量、负载平衡和编码收益的路由度量;最后设计了兼具反应式源路由和主动式路由特点的任播编码路由协议.CodeMesh充分利用Sink节点丰富的计算和通信资源,将路由优化与重构、路由更新与维护与周期性数据收集过程相结合,大大降低了路由开销.部署于实验床平台的实验结果表明,CodeMesh能够有效寻找到具有最多编码机会的路径,从而减少数据传输次数,提高网络传输效率,同时平衡节点负载和能耗,延长整个网络的生存时间.     

基于NS-2的特定源组播仿真研究与实现

作为一种新的组播模型,特定源组播受到学术界越来越多地关注.它解决了传统IP组播组地址冲突、缺乏访问控制等问题,适于单源组播的应用.仿真实验是一种经济有效的网络技术研究方法.NS-2是目前应用较为广泛的网络仿真平台,支持各种网络协议仿真,但是并不支持特定源组播.为此,分析了使用NS-2进行IP组播模拟的实现原理,通过扩展NS-2实现SSM协议的仿真实验.模拟结果显示该仿真实现与SSM的规范相一致.