网络编码及小世界在p2p流媒体中的应用研究

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1、南京邮电大学硕士学位论文网络编码及小世界在P2P流媒体中的应用研究姓名：邱国奖申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：宋建新20090401南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要Interact的日益普及以及通信传输技术的迅速发展，使以视频为主的流媒体业务成为目前Interact应用的最快增长点。然而，如何解决视频巨大的数据量占用带宽高、服务持续时间长、传输实时性高的问题面临着很大的挑战。P2P技术以其去中心化特性，充分开发和利用了每个网络节点的能力，使各个终端的带宽和计算资源可以相互共享，实现分布式服务，有效减轻了服务器的负载，使大规模

2、的流媒体应用成为可能。网络编码是通信网络中信息处理和传输理论研究上的重大突破，其核心思想是允许网络中间节点对流入的信息进行一定的编码处理后再转发出去，从而达到多播网络理论上的最大容量，最大限度地利用网络资源。本文首先对目前P2P流媒体技术取得的成果进行详细研究后，确定了P2P流媒体技术最关键的两个问题：覆盖网的拓扑结构和数据的接收策略。然后通过研究网络编码技术的基本原理，分析其在P2P流媒体系统中应用的实际可行性，并解决其应用于P2P流媒体系统中的关键技术问题，成功地将网络编码技术应用到P2P流媒体系统中。仿真实验表明网络编码技术可以提高P2

3、P流媒体系统中节点的数据接收速率，从而改善节点的播放质量。同时，仿真实验也显示了在实际应用中，网络编码并不能总是达到其理论上证明的高概率线性无关性。本文通过实验，分析了引起网络编码线性相关产生数据冗余的原因，并研究P2P覆盖网拓扑结构与网络编码线性相关之间的关系，最后引入小世界理论来解决拓扑结构引起的网络编码线性相关问题，仿真实验表明小世界拓扑可以减少网络编码线性相关的发生，减少数据冗余度，提高基于网络编码的P2P流媒体系统的性能。关键词：对等网络流媒体网络编码小世界南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractTheincreasingpo

4、pularityofIntemot,aswellasrapidlydevelopmentofcommunicationtechnology,makesthevideo-basedstreamingmediabusinessbooomethefastestgrowthofIntemetapplications．However,itencountersgreatchallengetosolvetheproblemsofhilghbandwidthdemand,long-playingservice，strictreal-timedemandc锄

5、

6、Sedbythehugevideodata．Withitscharacteristicsofde-centralization,P2Ptechnologyfullyexploitsandutilizescapabilityofeachnetworknode，lettheordinarycomputertosharesomeoftheir托踟悯．ce争toenablethedecentralizationofservices，thuseffectivelyreducesthe∞I'Ver10ad，whichmakesthelarge-scale

7、streamingmediaapplicationspossible．Networkcoding,knownasoneoftheimportantbreakthroughsonthetheoryofinformationprocessingandtransmission,isbasedonthecoreconceptthatencodinganddecodingoperafiomcallbeappliedontheincomingmessagesofallinter-mediatenodetoproducecodedoutgoingonesb

8、eforeforwarding．Networkcodingcanachievethetheoreticalmaxilnulninformationthroughputinamulticastnetwork．Firstly,aRerdoingdetailresearchonmostachievementsofrecentP2Pstreamingmediatechnology,thispaperdeterminesthetwomostkeyproblemsonthisfield：overlaytopologyand·datadeliverystr

9、ategy．Secondly,thispaperbrieflystudiesthefundamentalprinciplesofnetworkcoding,anal