适合全光组播网络的网络编码技术研究

传统的网络编解码算法需要进行线性运算,只适合在电域中实现。而当前全光器件的发展已经能够实现逻辑运算和移位操作。为了将网络编码引入到全光组播网络当中,文章研究了生成网络编码组播树的算法,以及适合于光网络编码的编码向量选取方法,并对所提出的算法进行了仿真分析。结果表明,将网络编码应用于全光组播中能够显著提高组播性能。     

基于网络编码的双路径组播树生成算法

 为了将网络编码技术引入到全光组播网络中,提出了能够在多项式时间完成的基于网络编码的双路径组播树生成算法.该算法主要包括两大步骤:首先,从给定的组播网络中根据节点间度平衡的原则为源节点和每个目的节点之间确定一条有向路径,从而建立一棵传统有向树并保证有向树中任意节点的出度尽可能小,减少节点之间的关联性;其次,在所建立的传统有向树的基础上,从每一个目的节点到源节点根据冲突回溯原则建立源节点和每个目的节点之间的第二条路径,并保证源节点到任意目的节点间的两条路径为分离路径.算法中包含的约束原则能够保证所建立的双路径组播树包含最少的编码节点,从而使得所建立的组播树支持光域网络编码高效率实现,实现基于网络编码的全光组播并提升全光组播的性能.     

适合全光组播网络的网络编码技术研究北大核心

传统的网络编解码算法需要进行线性运算,只适合在电域中实现。而当前全光器件的发展已经能够实现逻辑运算和移位操作。为了将网络编码引入到全光组播网络当中,文章研究了生成网络编码组播树的算法,以及适合于光网络编码的编码向量选取方法,并对所提出的算法进行了仿真分析。结果表明,将网络编码应用于全光组播中能够显著提高组播性能。     

基于共享路径和网络编码的光组播容量优化

为了降低光组播路由 的光域网络编码代价和提高达到理论最大光组播容量的 概率,提出一种基于共享链路和网络编 码的优化光组播容量方法。首先设计一种从多条源－ 宿最短路径中选择能达到最大光组播容量的最短路径簇,然后在 最短路径簇中计算路径的共享度,选择共享度高的组播路径传输网络编码信息,构造网络编 码次数最少的光组播编码子图, 解决传统的网络编码组 播路由和最大共享度链路组播路由中存在的网络编码次数过多和达到最大光组播容量概率过 低的问 题。仿真结果表明:本文提出的方法具有最低的网络编码代价,能以最大的概率达到光组播 理论最大容量。     

基于网络编码的多跳无线网络可靠组播

多跳无线网络中实现可靠组播面临许多挑战,数据丢失恢复是其中的核心问题之一。该文提出一种基于8GF(2)域的随机线性网络编码的多跳无线网络中高效可靠组播(Network Coding Reliable Multicast,NCRM)算法,克服了XOR编码方式的局限性,将原始数据包划分成不同"代"(generation)进行发送,恢复节点采用随机线性网络编码方式发送编码包,发生丢包的组播组成员发送携带丢包比特向量的NACK(Negative ACKnowledgement),经过邻居恢复、多跳恢复或源端恢复,完成可靠组播过程。该文建立了节点丢失恢复过程的齐次马尔科夫链数学模型,给出理论平均时延和重传跳数。NS2仿真结果验证了理论分析模型的准确性。数值结果表明,与PGM(PragmaticGeneral Multicast)和CoreRM可靠组播协议相比,NCRM算法显著改善了网络吞吐量和丢失恢复延时等性能。     

全时1:1信源垫播编码系统的建设

本文围绕广西电视台新一代信源编码系统的建设,介绍系统多级1:1冗余备份的整体构架,着重讲述在新型编码设备应用下需要在系统设计上做出的有别于传统的设计思路,并详细说明IPUDP组播传输和信源垫播编码两个创新的应用。     

改进的遗传模拟退火算法优化光组播网络编码

网络编码可以提高WDM光网络有限数目波长转换器的利用率,但是网络编码操作将增加光域运算开销、复杂度和缓存需求。为了达到光组播容量条件下尽可能减少网络编码的次数,结合遗传算法和基于模拟退火的个体接受策略,提出一种改进的遗传模拟退火算法(GSAA)。算法通过设计一个既能满足最大组播吞吐量又考虑波长连续性约束路由的算法适应度函数实现网络编码次数减少;为保证种群空间中部分染色体可行性,算法在初始种群中加入一部分可行人工染色体;为了提高算法的局部搜索能力和收敛速度,算法在迭代过程中设计了一个局部搜索过程和自适应变异操作。仿真结果表明:改进的GSAA在收敛速度、网络编码次数等方面优于其它遗传算法。     

网络编码及其在光组播中的应用研究

组播应用使光网络的带宽资源日趋紧张。网络编码具有提高带宽利用率、提升网络的吞吐量、改善网络负载均衡等优点。分析了网络编码的特点及其编码代价、传统路由面临的问题,讨论了将网络编码引入光组播,优化光组播路由、提高网络吞吐量和资源利用率的研究方法。     

基于无线组播特性的网络编码在传感器网络中的应用研究

网络编码作为一种新技术在无线传感器网络中有很好的应用前景.通过网络编码,中间节点可以将接收到的信息进行编码后再发送出去,从而提高网络的吞吐量和鲁棒性.文中分析研究了基于无线组播特性的网络编码,及其在无线传感器网络中的应用,包括节省网络能量消耗、提高网络链接鲁棒性[1].     

图压缩优化光组播最小网络编码路由

将网络编码和光网络相结合可以有效解决光网络的 带宽资源利用率等问题。然而,在光网络中进行编码操作,又将增加光网的光域运算开销、 复杂度和缓存需求。为了减少光网络中网络编码的操作次数,本文提出一种基于图压缩的方 法优化光网络拓扑结构, 结合智能优化遗传算法(GA)实现组播最大速率的光组播最小编码节点,通过对光网络拓扑结 构中的一类特殊潜在编码节点 进行压缩处理,达到缩小算法搜索空间、排除大量非最优解的目的。仿真结果表明,通过本 文图压缩优化后的光网络拓扑结 构,可以使得现有的智能优化GA在求解光组播最小网络编码路由问题时效率更高,寻找到的 解更优。     

一种基于网络编码的共享树组播算法

文章针对传统共享树组播算法在网络资源消耗和负载平衡方面的不足,提出了一种基于网络编码的共享树组播算法.该算法在减小网络编码节点个数,最大限度提高链路共享程度的情况下,对多点到多点的组播建立具有网络编码功能的共享树进行数据传输.仿真结果表明,该算法较传统共享树组播方法而言更能有效减少波长资源消耗并均衡网络负载.     

基于局域网的多播通信系统的设计

由于管理和日常工作的需要,网络管理员经常需要发送某条消息或者信号给一组用户,将满足某种条件的用户编为一组,假如每个用户单独的发送,虽然可行,但是操作相对过于繁琐,并且也会出现一些漏发重发的情况。所以多播技术(也称之为多播技术)也就应运而生,专门为了更加有效的应对这种多重发送的情况,是一种基于IP层的通信技术。多播是一种在一个发送者和多个接收者之间进行通信的方法。与任播(anycast)和单播(unicast)一起,多播也是一种IPv6的包传送方式。多播在CDPD技术中的无线数据网络中也可以使用。文章采用多播技术,不但可以一次将通信信息传送给多人,还可有效减轻网络通信的负担,避免资源的浪费,弥补了广播通信的不足。     

基于网络编码的多播路由算法性能分析

多播传输是目前通信系统中的一项关键技术,可以将相同的信息同时传向多个接收节点。该文提出一种基于网络编码的新的多播路由算法,该算法利用Dijkstra约简网络搜索源节点到各接收节点的路径族。仿真结果表明,该算法在资源消耗和负载均衡方面较传统的多播路由算法有更好的表现,同时性能也更接近基于网络编码的最小费用多播算法。最后,数学分析表明该算法具有较低的计算复杂度。     

多播网络中基于网络编码的高效丢失恢复机制

网络编码为无线网络中可靠多播通信提供了有效解决途径。该文分析了网络中编码机会的变化规律,研究了解码失败的编码数据包对网络编码性能的影响,提出了新的基于网络编码的丢失恢复算法(NCLR)。NCLR要求节点缓存解码失败的编码数据包,并反馈信息给发送节点。根据各个节点的丢包情况,NCLR通过优先传输对编码性能影响较大的数据包,并在需要重传的已编码数据包和原始数据包中选择编码组合,来充分挖掘网络中的编码机会。仿真结果表明相对于已有算法,NCLR算法可以在重传次数和丢失恢复时延方面有显著性能改善。     

一种新的基于虚拟队列的无线多播网络编码调度策略

网络编码由于其传输效率高的特性,近年来在无线多播网络中得到广泛的应用。针对无线多播网络中丢包自动重传效率低的问题,该文提出一种新的基于虚拟队列中数据包到达时间的编码调度策略(CSAT)。在CSAT策略中,为了提高编码效率,采用虚拟队列来存放初始以及未被所有接收者接收到的数据包。考虑到队列的稳定性,CSAT策略按照一定的比率从主次队列选择发送;在次队列发送数据包时,结合了编码和非编码两种方式,根据数据包到达队列的先后,选取能够使较多数据包参与编码的方式发送。仿真结果表明,该文所提的CSAT编码调度策略在有效提高了数据包传输效率的同时,提高了网络的吞吐量并降低了平均等待时延。

     

基于链路共享度的网络编码多播路由算法

针对网络编码中最小编码子图的构造问题,提出了一种基于链路共享度的网络编码多播路由算法.该算法利用各条链路的共享度不同,依次选择共享度最大的链路加入到多播传输路径中.实验仿真结果表明,该算法与传统的最短路径多播树算法相比,可节省网络资源约6%～15%,能更好地均衡网络负载,结合随机网络编码算法,能够有效提升多播传输的性能...     

基于网络编码的无线多播速率选择机制

在无线多播通信系统中,每个接收节点与源节点(例如基站)之间的信道状态不相同。因此,过高或者过低的多播速率都会导致较大的传输延迟。而且,信道状态随节点运动而变化,仅仅基于当前信道状态信息(CSI)和接收节点已接收数据状态信息(DSI)的多播速率选择机制无法达到最优性能。该文根据节点CSI和DSI提出了一种基于信道预测多播速率选择算法(MDCP)来最小化传输延迟,并结合网络编码提高数据重传效率。仿真结果表明,与基于最差信道状态节点的多播速率选择算法和没有信道预测的基于最大延迟节点的多播速率选择算法相比,MDCP能够获得10%-20%延迟增益。     

Min-Cost Selfish Multicast With Network Coding

The single-source min-cost multicast problem, which can be framed as a convex optimization problem with the use of network codes and convex increasing edge costs is considered. A decentralized approach to this problem is presented by Lun, Ratnakar for the case where all users cooperate to reach the global minimum. Further, the cost for the scenario where each of the multicast receivers greedily routes its flows is analyzed and the existence of a Nash equilibrium is proved. An allocation rule by which edge cost at each edge is allocated to flows through that edge is presented. We prove that under our pricing rule, the flow cost at user equilibrium is the same as the min-cost. This leads to the construction of a selfish flow-steering algorithm for each receiver, which is also globally optimal. Further, the algorithm is extended for completely distributed flow adaptation at nodes in the network to achieve globally minimal cost in steady state. Analogous results are also presented for the case of multiple multicast sessions     

多播网络中基于机会网络编码改进的重传方法

针对高链路分组丢失率下HLAR (hash lookup assisted retransmission)等重传方法存在的编码率低、算法性能下降等缺陷,提出了一种改进的基于机会网络编码的广播重传方法.该方法根据接收节点反馈的丢失分组情况,不仅能够通过散列查找快速选择丢失分组组合进行编码重传,并优先重传能让最多接收节点恢复其丢失分组的单个重传分组,而且基于邻域关联充分挖掘编码机会,允许节点从多个重传分组中恢复丢失分组,从而在保持较低算法复杂度的情况下,有效地提高重传性能.仿真结果表明,相对于已有算法,该方法能有效减少重传次数,提高传输效率.     

基于网络编码的分层媒体多播中的层速率分配优化

该文研究了基于网络编码的分层媒体多播中的层速率优化分配问题。通过优化分配层速率,最大化所有接收节点的接收速率总和。由于该问题是一个非线性整数规划的问题,该文提出了一个时间复杂度为O(|V||T|2|E|2)的启发式的层速率分配算法MRAA。算法MRAA根据各接收节点的接收带宽将网络图按分层层数优化分解成子图,每个子图中各接收节点的最大流的最小值即是相应的层速率。模拟实验表明,算法MRAA相比已有算法对网络吞吐量提高15%18%,对各接收节点的平均带宽利用率改善6%10%。