基于改进的遗传算法的网络编码优化方法研究

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1、分类号学号M201072343学校代码10487密级硕士学位论文基于改进的遗传算法的网络编码优化方法研究学位申请人：陈侠学科专业：计算机技术指导教师：黄晓涛副教授答辩日期：2012年5月25日AThesisSubmittedinFullFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonOptimizationMethodofNetworkCodingbasedonAnImprovedGeneticAlgorithm

2、Candidate：ChenXiaMajor：ComputerTechnologySupervisor：AssociateProf.HuangXiaotaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMAY,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的

3、个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师

4、签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要在网络的多播通信中，传统的路由器只能对数据进行简单的存储转发，数据传输速率不能达到网络传输的最大流量。网络编码技术的出现，彻底改变了这个现状，通过在网络的中间节点处将信息进行适当的编码处理，可以达到网络数据传输的最大流量。然而，随着网络编码技术的实际应用，由于编解码所带来的额外的存储及计算开销，使得网络编码提高网络吞吐率的优势不能很好的体现出来。因此，对于网络编码优化技术的研究显得十分重要。基于改进的遗传算法的网络编码优化方法研究在单源组播网络中，

5、应用网络编码技术，在达到网络组播速率的基础上，找出使得网络中编码链路总数最小的编码方案。针对一般遗传算法在网络编码链路优化问题中的缺陷如随机生成初始群体的策略令成功解码的个体很少，降低算法的搜索能力、遗传算法的未成熟收敛与算法的运行时间长等问题，做出改进，即在随机生成的群体中加入一定比例的全“1”个体，保证有让所有节点成功解码的个体存在；采用重新启动的方法，防止未成熟收敛的问题；缩小种群个体的大小，对那些不可能编码的链路不予考虑，以此提高算法搜索的速度并采用了精英个体保留的策略，提高算法的收敛速度。此外，

6、将经典遗传算法所采用的轮盘赌选择算子替换为随机竞争选择的方法。通过VC++6.0模拟单源组播网络编码过程，证明改进遗传算法在搜索最优编码方案的质量和效率上都有比较好的表现。关键词：多播通信，网络编码，遗传算法I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTInnetwork’smulticastcommunication,thetraditionalroutercanonlystoreandforwarddata,sodatatransmissionratecan’treachthemaximumflowofn

7、etworktransmission.Networkcodingtechniquehastotallychangedthesituation,andthroughtheintermediatenodescodingprocess,thenetworkcanreachthemaximumflowofthenetwork’sdatatransmission.However,withtheapplicationofthenetworkcodingtechnique,becauseofextraexpenseof

8、storageandcomputationofdataowingtocodingandencodingoperation,theadvantageofnetworkcodetoimprovethethroughoutcanhardlyberepresented,so,thestudyofnetworkcodingoptimizationtechniqueisinevitable.Theoptimizationmethodofn