基于网络编码的组播率与编码节点数的平衡-论文.pdf

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1、JournalofComputerApplicationsISSNl0ol一90812015．04．10计算机应用，2015，35(4)：929—933C0DENJYIIDUhttp：／／www．joca．ca文章编号：1001-9081(2015)04-0929—05doi：10．11772／j．issn．1001—9081．2015．04．0929基于网络编码的组播率与编码节点数的平衡蒲保兴，赵乘麟(邵阳学院激光技术与信息研究所，湖南邵阳422001)(}通信作者电子邮箱pubook@aliyun．coln．)摘要：为探究单源组播网络编码的组播率与最少编码节点数之间的关系，利用线性网络编

2、码的导出与扩展技术，对两者间的关系进行了理论分析和推导，得出了“最少编码节点数随组播率单调递增”的结论。构造了一个多目标优化模型用于精确地描述两者间的数量关系。为求解这个多目标优化模型，设计出能搜索所有可行编码方案的策略。运用该策略，并结合NSGA-II，提出了求解该模型的算法。在需要兼顾两者平衡的情况下，模型的解为确定编码方案提供了选择依据。所提算法不仅能搜索出整个Pareto集，而且能在指定可行组播率区域的前提下，以较小的运算代价得出相应的部分Pareto集。仿真结果验证了理论分析的结论，表明了所提算法的可行性和有效性。关键词：单源组播；随机线性网络编码；组播率；最少编码节点数；多目标优

3、化中图分类号：TP393．0l文献标志码：ATradeoffbetweenmulticastrateandnumberofcodingnodesbasedonnetworkcodingPUBaoxingZHAOChenglin(InstituteofLaserTechnologyandInformation，ShaoyangUnivemit~ShaoyangHunan422001，China)Abstract：Basedonsingle-sourcemuhicastnetworkcoding，inordertoexploretherelationshipbetweenmuhieastrate

4、andthenumberofminimalneededcodingnodes，byemployingthetechniqueofgenerationandextensionoflinearnetworkcoding，theoreticalanalysisandformuladerivationoftherelationshipweregiven．Itisconcludedthatthenumberoftheminimalneededcodingnodesmonotonouslyincreaseswiththeincreasingofmuhicastrate．Amulti-objectiveo

5、ptimizationmodelwasconstructed，whichaccuratelydescribedthequantitativerelationshipbetweenthem．Forthesakeofsolvingthismodel，asearchstrategywasderivedtosearchallfeasiblecodingschemes．BycombiningthesearchstrategywithNSGA—II，allalgorithmforsolvingthismodelwaspresented．Inthecaseofbeingrequiredtoconsider

6、thetradeofbetweenthem，thesolutionofthemodelisthebasisofchoicefordeterminingnetworkcodingscheme．TheproposedalgorithmnotonlyCaBsearchwholeParetoset，butalsosearchpartParetosetrelatedwithcertainfeasiblemulticastrateregiongivenbyuserwithlesssearchcost．Thesimulationresultsverifytheconclusionoftheoretical

7、analysis，andindicatethattheproposedalgorithmisfeasibleande侬cient．Keywords：single-sourcemulticast；randomlinearnetworkcoding；multicastrate；minimumcodingnodenumber；multi—objectiveoptimization明：实现指定组播率的数据传输并使编码