网络编码在无线网状网中的应用

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1、北京邮电大学博士学位论文网络编码在无线网状网中的应用姓名：金巴申请学位级别：博士专业：计算机科学与技术指导教师：程时端20090301北京邮电大学博上论文Abstract真正大面积覆盖的无线”热区”。这种结构带来的好处包括：(1)自配置。wMN中AP具备自动配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护。(2)自愈合。w^刷中AP具备自动发现和动态路由连接功能，消除了单点故障对业务的影响，能够提供冗余路径。(3)高带宽。m刷将传统WLAN的”热点”覆盖扩展为更大范围的”热区”覆盖，消除了原有的Ⅵ，AN随距离增加导致带宽下降的缺陷。另外，

2、在采用Mesh结构的系统中，信号能够避开障碍物的干扰而畅通无阻地传送，消除了盲区。(4)兼容性。Mesh采用标准的802．11b儋制式，可广泛地兼容无线客户终端。除此之外，无线Mesh还提供更好的移动漫游能力，以及端到端的安全连接等等。WMN以多跳路由的风格扩展当前的无线网络覆盖而不牺牲信道容量，其另一个目标就是在用户间提供非视距的连接。通过连接距离的缩短，节点间接口的减少以及更有效的频率复用，删能够达到更高的吞吐量。尽管WMN具有许多优点，但目前帆删还是一个新生事物，和所有其它的新生事物一样，它在发展初期总是会存在一些不足和缺点

3、：首先，在技术实现方面，无线网状网具有类似互联网的优点，但它同时也遗传了互联网的一些不足乃至隐患，其中最为突出的就是网络安全问题。在一个多终端的WMN中，安全的数据流量在到达接收端之前可能要通过多个未授权的节点，这会给黑客们创造出可乘之机。当无线网状网大面积铺开的时候，这些问题将会变得更加突出。所以，如何增强它的安全性是需要重点考虑的问题。其次，从无线技术的市场推广角度而言，删走了一条与晰MAX截然不同的路线。WiMAX所走的是相对清晰的标准化市场路线，而删则采取了先商用后标准的市场策略。显然删在市场推广方面缺乏足够的策略。继而，

4、从推动力量来说，删的推动力量主要还是来自于一些新兴的企业。虽然一些重量级的公司表示了对WMN的兴趣，但是，已经形成的产品大多来自于一些不太知名的厂家。所以，到目前为止，wMN的推动力量还稍显不足。最后，从普及应用方面来讲。这些新兴的企业已经按照私有协议制作了产品，北京邮电人学博士论文Abstract这会给标准制定工作带来负面影响。将来wMN在得到普及应用时，不同厂家之间产品的互通也是一个需要解决的问题。随着当今网络的发展，大容量文件传输和多媒体应用越东越广泛。由于网络的普及，传统的客户、服务器架构(Clie州SeⅣer)对提供服务

5、的数据源的要求越来越高。虽然网络带宽和服务器的运算能力不断增强，但仍然无法为数以亿计的用户同时服务，无法满足指数级增长的互联网用户的需求。为了解决这样的问题，本文提出对网络传输数据增加可管理能力，进行二次编码，即网络编码(networkcoding)。网络编码的思想由心Swede等人提出。他们首先证明，使用网络编码可以达到有向网络的组播容量，即源节点和每个目的节点之间最大流中的最小值。而在路由方式中，该容量一般是无法达到的。此后，关于网络编码的理论研究集中在如何有效地构造具体的编码方案上。Li和Kbetter等人分别研究了线性网络

6、编码(LillearNetworkCodiIl曲，证明只需运用线性编码即可达到网络容量。接着，Jag西等人给出了在多项式时间内构造线性网络编码的集中式算法。Ho等人随后提出了随机线性网络编码(＆mdomLillearNetworkCoding)的概念，指出每个编码节点独立选取线性编码系数时，目的节点仍能以极大的概率达到网络的组播容量。随机线性网络编码具有分布式的特性，无须事先确定编码系数，因此适合网络编码的实际应用。网络编码的工作原理是通过对数据的编码，把文件分成一定大小的单元(我们姑且称其为信息包)。当需要接收该文件时，先接收该

7、文件的所有信息包的编码数据，信息包编码数据包括该文件如何被分割的相关信息(如每个信息包的大小、信息包的数量、每个信息包的数据源列表等)，每个节点在完成接收一个信息包后，就将自己的链接加入该信息包的数据源列表中并更新数据源列表，同时提供了该信息包的上传服务。当该文件所有信息包都被接收后，再按照原来的顺序重新组装以供本地使用。只要该节点不脱离链接，就可以提供全部的文件信息包的服务。这就是利用网络编码来传输文件的对等式网路(Peer-t0．Peer)的系统架构。该系统以转发为基础，通过实时性分布式的服务方式降低资料传输的带宽需求和影音播

8、放的延迟。北京邮电人学博士论文Abstract目前使用网络编码建立的对等网络主要有以下几种应用：资源共享、协同工作、边缘服务、搜索引擎。(1)资源共享是通过共享对等网络中的资源构造业务模式。例如，Napster公司的搜索并共享MP3文件的软件。公司