網(wǎng)絡(luò)編碼原理

內(nèi)容概要

網(wǎng)絡(luò)編碼是信息論領(lǐng)域的重要理論突破，現(xiàn)已成為網(wǎng)絡(luò)信息論的重要分支，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，將對未來網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架和發(fā)展產(chǎn)生重大和深遠(yuǎn)的影響。黃佳慶、李宗鵬編著的《網(wǎng)絡(luò)編碼原理》系統(tǒng)、全面地介紹了網(wǎng)絡(luò)編碼的基礎(chǔ)理論、主要技術(shù)和典型應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)編碼的基礎(chǔ)理論包括單源網(wǎng)絡(luò)編碼和多源網(wǎng)絡(luò)編碼，其中，單源網(wǎng)絡(luò)編碼介紹有向無環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼(線性網(wǎng)絡(luò)編碼)、有向有環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼(卷積網(wǎng)絡(luò)編碼)和無向網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼；多源網(wǎng)絡(luò)編碼介紹多多播網(wǎng)絡(luò)編碼和多單播網(wǎng)絡(luò)編碼。網(wǎng)絡(luò)編碼的主要技術(shù)包括隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼、分代網(wǎng)絡(luò)編碼、多級網(wǎng)絡(luò)編碼、部分網(wǎng)絡(luò)編碼、物理層網(wǎng)絡(luò)編碼、模擬網(wǎng)絡(luò)編碼和復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼等；網(wǎng)絡(luò)編碼的典型應(yīng)用包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的典型應(yīng)用實(shí)例。本書系統(tǒng)、條理地闡述了網(wǎng)絡(luò)編碼的知識體系框架和內(nèi)容，注重闡明概念和原理的物理意義，力求深入淺出，易于讀者理解和領(lǐng)會。
《網(wǎng)絡(luò)編碼原理》可作為通信、信息、計(jì)算機(jī)、電子等相關(guān)專業(yè)的研究生、高年級本科生的教材或?qū)W習(xí)參考書，也可作為從事上述專業(yè)的科研人員和工程技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

作者：黃佳慶 （加拿大）Zongpeng Li

書籍目錄

第1章  緒論
  1.1  網(wǎng)絡(luò)編碼的概念
    1.1.1  網(wǎng)絡(luò)編碼與路由的比較
    1.1.2  網(wǎng)絡(luò)編碼與信源編碼、信道編碼的比較
  1.2  網(wǎng)絡(luò)編碼的起源和發(fā)展
  1.3  本書的組織結(jié)構(gòu)
  本章附錄
  參考文獻(xiàn)
第2章  網(wǎng)絡(luò)編碼基礎(chǔ)
  2.1  網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢及劣勢
    2.1.1  網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢
    2.1.2  網(wǎng)絡(luò)編碼的劣勢
  2.2  網(wǎng)絡(luò)編碼的本質(zhì)
  2.3  網(wǎng)絡(luò)編碼的可行性——隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼
  2.4  網(wǎng)絡(luò)編碼的主要研究內(nèi)容
  2.5  本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第3章  有向無環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼——線性網(wǎng)絡(luò)編碼
  3.1  線性網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼原理——局部編碼矩陣和全局編碼向量
  3.2  線性網(wǎng)絡(luò)編碼的譯碼原理
  3.3  線性網(wǎng)絡(luò)編碼的四個(gè)性質(zhì)
    3.3.1  線性多播
    3.3.2  線性廣播
    3.3.3  線性擴(kuò)散
    3.3.4  一般線性網(wǎng)絡(luò)碼
    3.3.5  四個(gè)性質(zhì)之間的關(guān)系
  3.4  線性網(wǎng)絡(luò)編碼的碼構(gòu)造算法
    3.4.1  線性多播的碼構(gòu)造算法
    3.4.2  線性廣播的碼構(gòu)造算法
    3.4.3  線性擴(kuò)散的碼構(gòu)造算法
    3.4.4  一般線性網(wǎng)絡(luò)碼的碼構(gòu)造算法
  3.5  本章小結(jié)
  本章附錄
  A3.1  線性網(wǎng)絡(luò)編碼中全局編碼向量迭代關(guān)系的其他兩種形式
  A3.2  網(wǎng)絡(luò)編碼與信道編碼的區(qū)別
    A3.2.1  網(wǎng)絡(luò)編碼與線性分組碼的區(qū)別
    A3.2.2  網(wǎng)絡(luò)編碼與無碼率碼／噴泉碼的區(qū)別
  A3.3  靜態(tài)線性網(wǎng)絡(luò)編碼與變速率線性網(wǎng)絡(luò)編碼
  參考文獻(xiàn)
第4章  有向有環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼——卷積網(wǎng)絡(luò)編碼
  4.1  卷積網(wǎng)絡(luò)編碼的編碼原理——局部編碼矩陣和全局編碼向量
    4.1.1  未考慮時(shí)延的卷積網(wǎng)絡(luò)編碼
    4.1.2  考慮單位時(shí)延的卷積網(wǎng)絡(luò)編碼
    4.1.3  考慮時(shí)延函數(shù)的卷積網(wǎng)絡(luò)編碼
  4.2  卷積網(wǎng)絡(luò)編碼的譯碼原理
  4.3  卷積網(wǎng)絡(luò)編碼的四個(gè)性質(zhì)
    4.3.1  卷積多播
    4.3.2  卷積廣播
    4.3.3  卷積擴(kuò)散
    4.3.3  基本卷積網(wǎng)絡(luò)碼
    4.3.5  四個(gè)性質(zhì)之間的關(guān)系
  4.4  卷積網(wǎng)絡(luò)編碼的碼構(gòu)造算法
    4.4.1  環(huán)的定義和分類
    4.4.2  卷積網(wǎng)絡(luò)碼的統(tǒng)一碼構(gòu)造算法
    4.4.3  卷積多播的碼構(gòu)造算法
    4.4.4  卷積廣播的碼構(gòu)造算法
    4.4.5  卷積擴(kuò)散的碼構(gòu)造算法
    4.4.6  基本卷積網(wǎng)絡(luò)碼的碼構(gòu)造算法
  4.5  本章小結(jié)
  本章附錄
  參考文獻(xiàn)
第5章  無向網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼
  5.1  基本概念
    5.1.1  吞吐量、裝箱數(shù)、強(qiáng)度和連通度
    5.1.2  編碼優(yōu)勢
    5.1.3  信源獨(dú)立性
    5.1.4  整數(shù)路由和分?jǐn)?shù)路由
  5.2  基于單會話的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
    5.2.1  基于多播的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
    5.2.2  基于單播的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
    5.2.3  基于廣播的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
  5.3  基于多會話的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
    5.3.1  基于多單播的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
    5.3.2  基于多廣播的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
    5.3.3  基于多多播的無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼
  5.4  無向網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼的研究進(jìn)展
    5.4.1  基于多單播的無向網(wǎng)絡(luò)中編碼優(yōu)勢猜想的最終證明
    5.4.2  基于多播的無向網(wǎng)絡(luò)中編碼優(yōu)勢上界緊致性
    5.4.3  無向平面網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)編碼
  5.5  本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第6章  多源網(wǎng)絡(luò)編碼
  6.1  基本概念
  6.2  多多播網(wǎng)絡(luò)編碼
  6.3  多單播網(wǎng)絡(luò)編碼
  6.4  多源網(wǎng)絡(luò)編碼的實(shí)例
  6.5  本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第7章  網(wǎng)絡(luò)編碼的主要技術(shù)
  7.1  隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.2  分代網(wǎng)絡(luò)編碼
    7.2.1  代內(nèi)網(wǎng)絡(luò)編碼
    7.2.2  代間網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.3  多級網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.4  部分網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.5  物理層網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.6  模擬網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.7  復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼
  7.8  本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第8章  網(wǎng)絡(luò)編碼的典型應(yīng)用
  8.1  網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用層應(yīng)用
    8.1.1  P2P文件下載中的應(yīng)用
    8.1.2  P2P流媒體直播中的應(yīng)用
    8.1.3  P2P流媒體點(diǎn)播中的應(yīng)用
  8.2  網(wǎng)絡(luò)編碼的傳輸層應(yīng)用
  8.3  網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用
    8.3.1  無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
    8.3.2  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
    8.3.3  無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
  8.4  網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用
  8.5  網(wǎng)絡(luò)編碼的物理層應(yīng)用
  8.6  本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
第9章  網(wǎng)絡(luò)信息論
  9.1  與單用戶信息論的比較
  9.2  網(wǎng)絡(luò)信源
    9.2.1  網(wǎng)絡(luò)信源的分類
    9.2.2  相關(guān)信源編碼模型
    9.2.3  Slepian—Wolf相關(guān)信源編碼
  9.3  網(wǎng)絡(luò)信道
    9.3.1  網(wǎng)絡(luò)信道的分類
    9.3.2  多址接入信道
    9.3.3  廣播信道
    9.3.4  中繼信道
  9.4  網(wǎng)絡(luò)信源和網(wǎng)絡(luò)信道的聯(lián)鈔分離
  9.5  本章小結(jié)
  參考文獻(xiàn)
A  附錄
  A1  最大流
    A1.1  基本概念
    A1.2  單點(diǎn)到單點(diǎn)最大流算法
    A1.3  多點(diǎn)到多點(diǎn)最大流算法
  A2  有限域加法／乘法
    A2.1 有限域加法
    A2.2  有限域乘法
  A3  Mason公式
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   4.網(wǎng)絡(luò)編碼的復(fù)雜性——最小代價(jià)網(wǎng)絡(luò)編碼 網(wǎng)絡(luò)編碼允許中間節(jié)點(diǎn)參與編譯碼。相對路由而言，節(jié)點(diǎn)需增加額外計(jì)算和存儲要求，這增加了節(jié)點(diǎn)復(fù)雜性，也引入較大時(shí)延。如何在保持網(wǎng)絡(luò)編碼提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量優(yōu)勢的前提下盡量降低網(wǎng)絡(luò)編碼復(fù)雜性，即最小代價(jià)網(wǎng)絡(luò)編碼問題，是研究網(wǎng)絡(luò)編碼的關(guān)鍵問題之一。 代價(jià)的定義根據(jù)具體情況來確定。在保證較大的吞吐量和較高的譯碼成功概率前提下，代價(jià)可以采用如下具體的定義：參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)數(shù)最?。ㄋ杈W(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)數(shù)在理論上界是多少，如何確定執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)位置）；網(wǎng)絡(luò)編碼的操作數(shù)最小（指線性組合的操作數(shù)）；參與網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包（Packet）數(shù)量最?。ㄓ绕湓诠饫w通信中參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)必須要進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，這將增加傳輸時(shí)延和降低效率）；消耗的資源最小（包括CPU和內(nèi)存資源等）、有限域F的大?。ㄔ贔內(nèi)選取合適的線性運(yùn)算系數(shù)，并對節(jié)點(diǎn)的輸入信息進(jìn)行線性疊加，使得每個(gè)信宿節(jié)點(diǎn)收到編碼消息后能夠通過高斯消元法正確譯碼。｜F｜越小，占內(nèi)存越小，但｜F｜過小，譯碼成功率也會降低，需折衷選擇）。 較典型的研究內(nèi)容包括如下兩個(gè)方面： （1）異構(gòu)（Heterogeneous）網(wǎng)絡(luò)中的最小代價(jià)網(wǎng)絡(luò)編碼。如何在保證較大吞吐量的同時(shí)，使計(jì)算能力較弱的設(shè)備不被網(wǎng)絡(luò)編碼的編譯碼所影響是很關(guān)鍵的問題。 （2）實(shí)時(shí)應(yīng)用中的最小代價(jià)網(wǎng)絡(luò)編碼。如何降低網(wǎng)絡(luò)編碼的復(fù)雜性，例如，降低因編譯碼引入的額外時(shí)延，從而可將網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于時(shí)延敏感的應(yīng)用是一個(gè)重要研究方向。這對網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于流媒體等實(shí)時(shí)應(yīng)用具有重要實(shí)際意義。 其采用的主要研究方法有以下幾種： （1）圖論最優(yōu)化，包括網(wǎng)絡(luò)信息流分解法和簡單網(wǎng)絡(luò)法。 ①網(wǎng)絡(luò)信息流分解（Network Information Flow Decomposition）法：按照網(wǎng)絡(luò)信息流的共性，將原網(wǎng)絡(luò)劃分為一系列子樹圖，該子樹圖中的節(jié)點(diǎn)擁有相同的編碼向量。子樹圖中節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不影響整個(gè)系統(tǒng)的多播傳輸，故可將每個(gè)子樹看成一個(gè)節(jié)點(diǎn)來處理。 ②簡單網(wǎng)絡(luò)（Simple Network）法：將給定網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為所有節(jié)點(diǎn)度數(shù)（入度與出度之和）不超過3的簡單網(wǎng)絡(luò)，通過求解簡單網(wǎng)絡(luò)中參與網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)點(diǎn)數(shù)來確定原網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)數(shù)。但簡單網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)比原網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了很多，即網(wǎng)絡(luò)編碼節(jié)點(diǎn)數(shù)的代價(jià)被放大，簡單網(wǎng)絡(luò)法求出的最小代價(jià)并不等價(jià)于原網(wǎng)絡(luò)的最小代價(jià)。

編輯推薦

《網(wǎng)絡(luò)編碼原理》旨在較全面和深入地介紹網(wǎng)絡(luò)編碼的基礎(chǔ)理論、主要技術(shù)和典型應(yīng)用，便于讀者了解和熟悉網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)信息論等奠定基礎(chǔ)。 《網(wǎng)絡(luò)編碼原理》注重知識的系統(tǒng)性，每章均給出知識結(jié)構(gòu)框架，便于讀者把握知識點(diǎn)之間的聯(lián)系；注重闡釋概念和原理的物理意義，力求深入淺出，將學(xué)術(shù)性和可讀性有機(jī)結(jié)合；每個(gè)中文概念均附有對應(yīng)的英文概念，便于讀者與英文參考文獻(xiàn)中的概念相對應(yīng)。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    網(wǎng)絡(luò)編碼原理 PDF格式下載

---