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网络信息技术飞速发展的今天,多播通信技术已经变得越来越重要。随着网络资源需求的增大,现有的技术已经不能满足更高的要求。充分挖掘现有网络资源的能力,成为一种发展趋势。网络编码的出现,为这些研究提供了很好的启示。在多播网络中引入网络编码,代替传统的基于多播树的数据传输方式,是网络通信技术的一种革新。同时,网络编码的使用,达到了增加网络容量,提高网络鲁棒性的要求。因此,网络编码成为了一个新兴的研究课题,得到了越来越多的科研团体的关注。
本文简要介绍了网络编码的发展历程,分析了基于网络编码的多播技术的研究现状。通过基本的网络信息理论,推导出了网络编码带来的好处。网络编码就是指网络中间的节点不仅具有存储和转发数据包的能力,而且还具有相应的编码能力,通过向下游节点发送足够的编码数据包,使得信宿节点能够正确译码。网络中的节点要能够发送编码数据包,就需要相应的编码向量。编码向量与进入该节点的数据包的内容进行线性组合,就形成了线性网络编码的输出。这些编码向量的选择,既可以预先确定,也可以随机生成,这就出现了确定性网络编码和随机网络编码。这两种编码方式都能够提高一定的多播性能,但是由于网络故障出现的随机性,使得网络的拓扑信息不确定,因而随机网络编码就成为了多播网络的一种很好的选择。同时从网络编码的实用化进程可以看出随机网络编码的良好发展前景。
本文对现行的实用网络编码的设计方案进行了详细的分析,从中可以看出实际网络的复杂环境对网络编码的影响,也可以从该方案中发现一些不足。在此基础上,本文提出了一种基于网络编码的多播方案,完善了现有方案的一些不足。本文设计的方案在一定程度上能够更好地利用网络带宽,也在原方案的基础上提高了网络多播的可靠性,保证了信宿节点能够正确恢复原始数据。并且,通过对两种方案的OPNET仿真比较,验证了本文设计方案的正确性,展现了该方案的优势,为进一步的研究奠定了仿真基础。最后,总结了本文所做的工作,指出了需要完善的地方和进一步的探索方向。