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2000年,Ahlswede等人基于网络信息流的概念提出了网络编码的思想。通过允许网络节点进行编码,可以获得网络组播速率的最大流限,即网络资源利用的理论上限,而通过传统的路由和复制并不一定能够获得该最大流限。此外通过网络编码可以取得节省网络带宽资源,平衡链路负载,优化能量受限网络的能量消耗等好处。目前,有关网络编码理论的研究己经引起了学术界的高度重视,网络编码已经成为网络信息理论领域最受瞩目的研究热点之一。
本文首先介绍了网络编码及研究进展,给出了网络编码的基本原理和相关的算法,讨论了网络编码与组播融合的优势,以及网络编码在降低能耗方面的应用;最后研究了网络编码在adhoc网络中的实际应用。在研究中,对于adhoc网络中最大流路径的建立,采用Ford-Fulkerson算法来实现,并在原来的Ford-Fulkerson算法基础上做了改进:在对已标未查端的邻端进行检查时,取消了对有向边的判断,这样在无向图中也能找到最大流。本文还对随机方式的编码策略进行分析研究,并对编码节点进行了分配选择,大大减少了系统开销。最后,在所研究算法的基础上进行仿真,仿真结果表明网络编码可以显著提高网络的性能。