网络编码研究基础

作品简介

网络编码是一种新型的数据传输技术，现已成为网络信息论的一个重要的研究方向，对网络技术的发展具有深远的意义。

本书系统地阐述了网络编码的基本原理，在介绍了有限域算术运算方法的基础上，详细地介绍了确定性网络编码构造方法和随机网络编码构造方法，并详细地描述了仿真实现过程。此外，本书还介绍了作者多年来对网络编码研究的成果。

本书可作为信息类专业研究生的参考书，也可作为研究网络编码的入门教材。

蒲保兴：双本科学历（数学，计算机应用），教授，博士，硕士生导师，讲授过“数据结构”，“操作系统”，“汇编语言”，“计算机网络”，“高等数学”，“数据库原理”等课程，指导学生参加全国数学建竞赛，其参赛队获国家二等奖，担任过教研室主任和实验室主任工作。

作品目录

• 内容提要
• 前言
• 第1章 绪论
• 1.1 蝴蝶网络
• 1.2 网络编码的优点
• 1.3 网络编码的缺点
• 1.4 网络编码的实质
• 1.5 线性网络编码与非线性网络编码
• 1.6 代内网络编码与代间网络编码
• 参考文献
• 第2章 相关理论与技术
• 2.1 多播通信、网络的最大流
• 2.2 优化理论和模型
• 2.3 遗传算法的基本理论与应用
• 2.4 有限域的基本概念
• 2.5 有限域的算术运算
• 2.5.1 乘法运算
• 2.5.2 求逆运算
• 2.5.3 基于高斯消元法的除法运算方法
• 2.5.4 算法的实现及仿真结果
• 2.6 仿真模型的建立方法
• 2.7 小结
• 参考文献
• 第3章 线性网络编码
• 3.1 线性网络编码的基本原理
• 3.2 最简单的网络编码仿真实现
• 3.2.1 Windows套接字编程技术
• 3.2.2 数据接收方的工作过程
• 3.2.3 数据发送方的工作过程
• 3.2.4 网络编码数据传输技术的仿真
• 3.3 确定性网络编码构造方法及其仿真实现
• 3.3.1 确定性网络编码构造算法
• 3.3.2 确定性网络编码构造的建模与仿真设计
• 3.3.3 仿真实现过程与结果
• 3.4 随机网络编码构造及其仿真实现
• 3.4.1 随机网络编码数据传输策略
• 3.4.2 Java数据报套接字的编程
• 3.4.3 随机网络编码数据传输的仿真实现
• 3.4.4 源点S的工作流程
• 3.4.5 中间节点的工作流程
• 3.4.6 宿点的工作流程
• 3.4.7 程序的执行
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第4章 线性网络编码的导出与扩展
• 4.1 引言
• 4.2 线性网络编码的导出与扩展
• 4.3 几个重要性质
• 4.4 仿真测试
• 4.5 小结
• 参考文献
• 第5章 未知网络拓扑环境下最大吞吐率的网络编码多播
• 5.1 引言
• 5.2 未知网络拓扑环境下确定性网络编码数据传输策略
• 5.2.1 基本思路
• 5.2.2 试播法确定编码方案
• 5.2.3 算法的有效性分析
• 5.2.4 确定性网络编码数据传输
• 5.2.5 与已有方法的比较
• 5.2.6 仿真测试
• 5.3 网络拓扑动态变化环境下网络编码的数据传输策略
• 5.3.1 问题描述
• 5.3.2 总体思路
• 5.3.3 方法描述
• 5.3.4 仿真测试
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第6章 网络编码优化构造研究
• 6.1 引言
• 6.2 相关技术基础
• 6.2.1 统计编码方案所需的编码信道数
• 6.2.2 遗传表示
• 6.3 未知网络拓扑环境下基于信道数最少的分布式网络编码优化构造
• 6.3.1 基本思想
• 6.3.2 初始群体的产生
• 6.3.3 信息反馈
• 6.3.4 群体进化
• 6.3.5 算法描述
• 6.3.6 实验与分析
• 6.4 网络编码的多播率与编码节点数的平衡研究
• 6.5 小结
• 参考文献
• 第7章 网络编码运算代价的估算与分析
• 7.1 引言
• 7.2 伽罗华域代数运算及其时间复杂度分析
• 7.2.1 加（减）法运算
• 7.2.2 乘法运算
• 7.2.3 除法运算
• 7.3 采用高斯消元法求逆矩阵的运算量
• 7.4 网络编码运算代价的估算与分析
• 7.4.1 运算代价的估算
• 7.4.2 影响运算代价的因素
• 7.5 数值计算与仿真实验
• 7.6 小结
• 参考文献
• 第8章 基于分级网络编码的一种数据传输方法
• 8.1 分级网络编码数据传输方法
• 8.2 仿真计算
• 参考文献
• 第9章 基于随机线性网络编码的差错控制机制
• 9.1 基于随机网络编码的差错控制方法
• 9.1.1 网络编码对信道错误的敏感性
• 9.1.2 三维奇偶校验码
• 9.1.3 差错控制方法
• 9.2 有效性分析
• 9.3 仿真测试
• 9.4 小结
• 参考文献
• 第10章 多源多播网络编码的优化构造研究
• 10.1 引言
• 10.2 多源多宿多播网络的网络编码优化构造
• 10.2.1 问题描述
• 10.2.2 解决方法
• 10.2.3 模型求解
• 10.2.4 构造各信道的局部编码向量
• 10.2.5 仿真测试
• 10.3 多源多播连接问题的线性网络编码构造
• 10.3.1 问题定义
• 10.3.2 多源多播连接的线性网络编码构造
• 10.3.3 与路由传输技术的比较
• 10.3.4 仿真测试
• 10.4 多源多宿多播网络编码的可达信息率区域
• 10.5 小结
• 参考文献
• 附录A
• A1 伽罗华域的生成多项式
• A2 仿真测试中部分随机生成的单源多播网络的邻接矩阵
• A3 随机线性网络编码仿真实现系统
• A3.1 源程序（用Java语言编写）
• A3.2 系统使用说明
• A4 确定性网络编码构造方法的仿真实现
• A4.1 源程序（用C++编写）
• A4.2 程序的使用说明