基于微分进化算法的层间等级网络编码优化

层间等级网络编码是一种联合利用信源分层编码与组播间线性网络编码优势的多速率线性网络编码技术.与分层组播网络编码相比,层间等级网络编码能够进一步提高异构信宿网络的资源利用效率.然而,网络中各链路上进行的编码类型,是影响层间等级网络编码多速率传输性能的决定性因素.本文面向单信源异构信宿网络,研究层间等级网络编码的优化;基于微分进化算法,提出了一种最优编码类型配置的快速搜索方案.该方案充分体现了信源输出链路上进行的层间等级网络编码对整个网络传输性能的影响;具体设计了符合层间等级网络编码本质特性的微分进化操作.实验结果表明,与现有的启发式算法相比,本文提出的基于微分进化算法的层间等级网络编码优化方案,能够为单信源异构信宿网络获得更高的网络总吞吐量.     

基于免疫算法的光组播最少网络编码链路研究

最少网络编码链路数目有利于控制光网络的复杂性,并获得最大网络吞吐量.提出一种基于免疫算法解决最少网络编码链路问题的算法,修正了反映个体优秀程度的适应度函数以保护次优备选网络编码链路不被淘汰,增加了一个反映网络编码链路概率的个体浓度函数以确保备选编码链路的多样性,同时,算法通过对选中的编码链路采用精英保留策略简化免疫过程...     

一种基于网络编码的Ad Hoc网络多路径源选路由算法

根据Ad Hoc网络的特性,提出了一个基于网络编码的多路径源选路由算法.算法借鉴了COPE的思想,实现上通过在中间节点缓存短路径,对具有编码机会的中间节点进行标注,从而获得具有最大编码机会的多条路径.由于网络编码可以减少数据传输的次数,因此可以有效地提高信道的利用率.NS2环境下的仿真表明,新算法能够有效地平衡网络负载,提高网络的吞吐量.     

变速率线性广播网络编码的通用全局编码核构造算法

针对单源有向无圈网络中,当信源速率变化时,线性广播网络编码需重新构造链路的全局编码核和非源节点的局部编码核问题.提出通用全局编码核的概念,并给出通用全局编码核的构造算法.利用该算法,以信源最大可行速率构造出各链路的通用全局编码核.当信源速率变化时,各链路的全局编码核可由通用全局编码核进行简单变形而直接导出,且非源节点的局部编码核无需改变.这样既保持了现有算法构造的各非源节点的局部编码核适用于不同速率的优点,又能方便地得到各链路对应于不同速率的全局编码核.最后基于线性信息流理论,对该算法的时间复杂度和记忆复杂度进行了论证,相对于基于递归向量构造全局编码核的编码算法,该算法的时间复杂度和记忆复杂度均大大降低.     

一种防自私行为的网络编码策略

摘要：
为了对抗网络传输中可能出现的大规模自私行为,提出了一种计算网络最大流（最小割）期望值后再进行网络编码的方法.首先计算网络可能出现的最大流值和它们出现的概率,然后利用这些数值计算网络最大流的期望值,最后以最大流期望值进行编码.在一定误差的允许下,数学分析和计算机仿真表明,该方法能有效防止一定数量自私节点导致的自私行为.
关键词：
网络编码; 最大流; 自私行为 中图分类号： TP 393.08
文献标志码： A     

一种改进的最小代价网络编码算法

分析了网络编码内在特性,指出网络编码区别于传统多播并提升多播传输性能的根本原因在于网络中存在被不同传输路径所重用的关键链路.通过在构建网络编码多播的传输路径时形成较少的关键链路,提出了一种基于关键链路的最小代价网络编码算法.该算法是在最大流算法的基础上加以改进的,并结合了网络增广链和最小截集的性质,是一种有效的最小代价网络编码算法.基于随机网络的仿真实验证明,在实现多播理论容量的前提下,该算法能有效降低网络编码的代价.     

基于低密度校验码的分布式信源编码算法

为充分利用信息采集网络中信源的相关性,有效解决采集设备的存储能力和计算能力受限的问题,提出了一种基于低密度校验码(LDPC)的分布式信源编码算法,将编码复杂度转移到解码端,在保证解码输出质量的基础上有效降低信源编码复杂度.该算法针对高斯信源,基于陪集分割原理,采用LDPC实现.实验结果表明:相对于网格码和Turbo码,该算法更加直观、简单,且在相关信噪比较低时具有明显的优势,当符号错误率为10-3时,相对于网格码和Turbo码,信噪比分别有3.0~3.5dB和0.7dB左右的改进.     

分布式视频编码

随着网络的发展和无线视频的应用,分布式视频编码(DVC)理论越来越受到大家的重视.本文主要介绍了分布式视频编码的理论基础及其应用方法,并简要介绍了目前该领域的研究方向和成果.     

非对称多信源音频编码算法研究

多信源音频编码是指多个相关音频信源的独立编码和联合解码.它基于分布式信源编码定理,利用信道编码原理和信源之间的相关性实现信源的压缩编码,能在保证输出质量的基础上有效降低编码的复杂度.设计了一种非对称的多信源音频编码算法并进行了分析和仿真.结果表明:该算法编码简单且具有良好的性能.     

一种基于双向数据流网络编码的无线组播机会路由

针对现有机会网络编码中存在的编码机会依赖于不同数据流间的连接节点个数和编码效率等问题,结合机会通信和网络编码的特点提出一种新的路由解决方案.首先在传统无线路由算法中引入流内编码和流间编码的概念,并设计合理的网络编码策略和响应机制,以提高编码的机会和网络的吞吐量等性能.仿真实验显示,新的优化算法可显著提高网络的吞吐量和编码增益.     

空域精细可扩展编码算法的研究

把精细可扩展编码的基本思想运用到空间域,提出了一种空域精细可扩展编码算法(S-FGS),在不损失压缩码率和重建图像质量的情况下,使压缩码流具备细粒度的空域可扩展性,提供了对网络带宽的灵活适应能力.在此基础上,提出了基于S-FGS算法的编解码系统模型,实现了静态图像的空域可扩展编码.实验证明,S-FGS算法的复杂度主要受扩展粒度影响,在一定粒度设置下算法是可行的.     

一种新的无线mesh网络编码算法

针对网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但会增加网络的复杂性这一问题,构造了一个特殊的无线mesh网络拓扑结构,提出一个新的编码算法.该算法通过构造一个虚拟源节点,利用在无线组播网络中,仅需对进入中继节点的链路进行编码,进入目标节点的链路,直接路由选择就能达到网络编码所能够达到的容量.从而允许与目的节点相连接的中继节点收到数据包后直接路由选择.与传统的基于机会的网络编码COPE算法相比,该算法有效地减少了原始数据包传输的次数,从而提高了以网络编码增益来衡量的网络吞吐量.仿真试验验证了该算法的有效性.     

一种新的无线mesh网络编码算法

针对网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但会增加网络的复杂性这一问题,构造了一个特殊的无线mesh网络拓扑结构,提出一个新的编码算法。该算法通过构造一个虚拟源节点,利用在无线组播网络中,仅需对进入中继节点的链路进行编码,进入目标节点的链路,直接路由选择就能达到网络编码所能够达到的容量。从而允许与目的节点相连接的中继节点收到数据包后直接路由选择。与传统的基于机会的网络编码COPE算法相比,该算法有效地减少了原始数据包传输的次数,从而提高了以网络编码增益来衡量的网络吞吐量。仿真试验验证了该算法的有效性。     

基于网络编码的流量感知路由协议研究设计

介绍了网络编码的基本理论及相关技术,详细分析了无线网络的基本架构和路由技术,在此基础上分析了无线网络中流量分布对网络编码的性能影响,进一步提出了基于网络编码的流量感知路由协议,并在AODV路由协议基础上对流量感知路由协议进行了研究设计。     

基于社会网络的网络编码通信机制

本文介绍无线传感网络中一种新的信息传递方式,即在社会网络中通过网络编码提高网络的通信性能;在Epidemic算法基础上提出社会网络路由算法并引入网络编码方式来传递消息。通过实验表明,应用网络编码传输方式的社会网络对无线传感器网络的影响,包括提高网络投递率,减少延迟,节省网络能量消耗,提高网络安全性,整体改善网络性能。     

一种改进Logistic混沌序列安全网络编码设计

针对多源组播带宽利用率较低和构造算法收敛时间过长的不足,提出了确定线性逐层构造算法.该方案只需通过一次试播,即可逐层构造各个编码节点的编码系数,并对出现数据冗余的链路进行修剪枝操作,最终使信宿端接收到的全局编码矩阵满秩,从而顺利解码.针对网络编码中的全局窃听攻击和污染攻击,从密码学角度出发,提出了一种基于混沌序列的安全网络编码方案,通过改进Logistic混沌序列对原始消息的最后一维数据进行加密,并利用m序列扰动混沌序列构造全局编码矩阵,实现将加密的原始信息与全局编码矩阵线性组合进行传输并在信宿端点构造线性列表,对污染信息进行过滤.通过仿真与数据分析可得:该方案提高了多源组播的通信效率,在抵抗全局窃听攻击的同时,还可以滤除污染信息,使网络的安全性进一步得到提高.     

基于方向小波变换的分层多描述图像编码

为了达到在不可靠网络中传输和自适应带宽的目标,提出了一种新的多描述图像编码。该方法采用不同的分层比例实现分层传输,将基本层传输给低带宽的客户端,而基本层和增强层传输给高带宽的客户端;采用多描述编码方法解决不稳定网络信道中传输的问题。在图像编码过程中,采用自适应的方向小波变换来消除图像相邻像素间的冗余信息以提高压缩效率。实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性,在高误码率信道上相对于传统的多描述图像编码可以得到更好的重建图像质量。     

确定性网络编码构造的仿真实现

网络编码构造是实施网络编码数据传输的首要工作,也是网络编码理论和应用的研究基础．本文简述了线性网络编码的工作原理,分析了确定性网络编码构造算法的工作过程,对确定性网络编码的构造进行建模和仿真设计．针对一个仿真实例,给出了算法的仿真实现过程,得出了仿真结果,仿真结果表明了仿真设计的有效性．     

无线多跳网络中SVC视频流传输的分布式优化方法

针对无线多跳网络承载多媒体服务所面临的可扩展性、能量有效性和服务质量保证的挑战,研究了多个可伸缩编码（scalable video coding,SVC）视频流在无线多跳网络中传输的分布式跨层优化问题.在分析网络资源分配约束和SVC视频内容自适应模型的基础上,把SVC视频的传输问题表达为一个视频质量和网络功率消耗的跨层权衡优化问题.基于对偶问题的可分解性和次梯度求解方法,提出了一个可分布式实现的SVC视频优化传输算法.该分布式算法避免了控制开销的全网传播,通过节点的局部信息交换和独立解决相应子问题,达到底层资源分配和上层SVC视频传输内容选择的最优匹配.仿真结果表明该算法可以快速收敛到最优解,并能实现SVC视频的平均传输质量和网络总功率消耗的最优权衡.