文档介绍：municationandInformationSystemsbySiJingjingSupervisor:,2009“0独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本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,除了文巾特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:.鲻关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。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磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释:本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。本人签名:舅导师签名:日期:型!:!!!￡日期:递f壁一。区F0北京邮电大学博士学位论文摘要面向异构网络的网络编码技术研究摘要网络编码是对传统路由机制的革命性突破,其核心思想是允许网络中的节点对传输的信息进行处理和操作,而不再仅限于存储和转发。网络编码能显著提高网络传输性能,具有重要的理论价值和广阔的应用前景。异构性是通信网络的固有特性,网络各部分资源的不均匀以及端系统处理能力的差异是异构性存在的根源。因此,如何基于网络编码为异构网络设计高效的信息传输方案是一个非常有意义的研究课题。本文正是面向这一课题,研究适用于异构网络的网络编码技术,从而实现异构网络上的高效信息传输。本文的主要研究工作包括:针对恒定速率分层组播网络编码存在的问题,本文研究速率可调的分层组播网络编码方案。推导出了实现分层组播网络编码速率最优分配的必要条件;并提出了一种以最大化网络总吞吐量为目标的分层组播网络编码速率的优化选择算法。基于本算法实现的分层组播网络编码能够获得比现有方案更高的网络总吞吐量。此外,为了使本算法同样适用于具有较高异构性的大规模网络,本文还提出了一种基于遗传算法的优化问题求解方案。此方案能够以较高的时间效率求解出分层组播的最优速率分配。针对组播内网络编码对适用网络的限制,本文根据信源分层编码严格的等级化结构提出了一种基于组播间网络编码的多速率信息传输方案——层间等级组播。本文将层间等级组播中各链路编码类型的优化选择问题划归成了一个O一1规划问题,并提出了一种启发式的层间编码类型优化选择算法。理论证明和实验结果均表明本文构建的层间等级组播能够获得高于分层组播的网络总吞吐量。为了避免求解复杂的多组播资源优化分配问题,本文转而研究利用单一线性网络编码会话在异构网络中实现多速率信息传输的可行性。本文从理论上研究了基于随机网络编码传输采用特殊方式打包的信源分层编码数据的广播方案,推导出了在异构网络中利用单一线性广播网络编码会话实现多速率信息传输的成功概率。上述推导表明由于线性网络编码无法保证接收端解码空间的维构建方案。在采用本方案的网络中,无论是信源发送速率发生变化还是网络中某些链路发生故障,网络中任意节点上的编码操作均无需改变。最后,本文还研究了线性网络编码在P2P流媒体传输网络和无线传感器网络中的应用。设计了分层随机线性网络编码与层间等级随机线性网络编码在P2P流媒体传输网络中的应用方案,利用它们的局部解码能力来保证网络节点播放的流畅性。基于网络编码研究了无线传感器网络生存时间的最大化,设计了符合无线网络中能量消耗实际情况的能耗测量模型,实现了无线传感器网络中能量资源的优化分配。关键词:线性网络编码,异构网络,多速率,变速率,分层编码U”{k譬f咎』workcoding,whichgeneralizestraditionalstore-and—ingpackets,,mosteffortsarepaidontheresearchonsingle———ratetransmissio