基于网络编码的多速率组播传输机制研究-信息与通信工程专业论文.docx

摘 摘 要 - -I- 摘 要 随着通信技术的迅速发展，人们对网络应用服务质量的要求越来越高。由 于接入网的差异性，加以各网络终端节点的信息处理能力和接收能力不同，使 异构性成为互联网的重要特征之一。作为解决网络异构性问题的有效方案，多 速率组播技术成为近年来网络研究的热门方向。多速率组播技术可以使各接收 节点根据自身的接收能力和网络带宽选择相适应的速率对同一信源数据进行接 收，因此在流媒体技术和远程多媒体通信网络中具有良好的应用前景。 本文从网络编码的应用和多速率组播网络两个方面进行研究，主要包括以 下内容。首先，研究了网络编码的原理和实现方式，网络编码不同于传统的路 由对信息直接进行转发，而是允许中间节点参与编译码，使其能够对需要传输 的信息进行编码后再传输，通过压缩信息流的方式来提高网络的吞吐量。在网 络编码的实现机制中主要研究了 COPE 机制的原理和实现方式。COPE 是一种 无线网络中基于数据包级别的网络编码，利用压缩无线广播中的天然共享特性 造成的冗余，在一次传输过程中传输多个数据包，从而提高了网络的吞吐量。 然后，对多速率组技术进行研究，包括分层编码组播和多描述编码组播两种方 式，分析并总结了其原理和优势。最后，通过研究网络编码和多速率组播技术 的实现方式，采用了 COPE 的编码原理和分层编码组播方式，设计了一种基于 网络编码的多速率组播网络机制，主要考虑了基于路由的网络编码、不同的传 输质量和终端的软件处理三个主要因素。在该机制下，设计了分层加密机制和 层间编码机制，分别对分层编码后的信源数据进行加密，对不同层级的数据进 行编码，仿真分析验证了相比传统的多速率组播机制，该机制的传输效率具有 明显的优势，并能通过基于网络编码的路由和终端软件的解码，使每个用户能 根据它们不同的服务要求享受到不同的服务质量。 关键字：多速率组播；网络编码；COPE Abstract Abstract With the rapid development of communication technology, peoples quality requirement of network application services have become increasingly demanding. Due to differences in the access network, different information processing capacity of receiving terminal nodes, heterogeneous nature has been one of the important features of the Internet. Multi-rate multicast technology has become a hot research direction in recent years by its effective in heterogeneous network. Multirate multicast technology allows each receiving node receives the same source data by selecting adaptive rate according to their capacity and network bandwidth, which has a good prospect in streaming media technology and remote multimedia communication network. This thesis studies two aspects including the application of network coding and multi-rate multicast network which mainly include the following. First study of network coding theory and implementation, unlike tranditional routing mode which forward information directly, network coding allows the intermediate nodes involved with encoding and decoding, which can encode the information before transmit it, there network coding can