基于多组播无线网络编码子图优化问题的研究-论文.pdf

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1、第25卷第4期计算机技术与发展Vol_25No．42015年4月C0MPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTApr．2015基于多组播无线网络编码子图优化问题的研究宣礼梅，梅中辉(南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京210003)摘要：文中主要针对存在链路耗损的无线多组播网络模型，考虑存在链路时延且中间节点缓存受限情况下的基于网络编码技术的最小费用优化问题。为解决该优化问题，首先构造它的连续时间模型，然后进一步得到它的离散时间模型，为了方便问题解决，引入时间扩展网络模型将问题转化为无时延问

2、题，最后提出该优化问题的分布式求解算法，并通过仿真研究了节点缓存大小分配，以及链路耗损情况对系统总费用的影响。仿真结果显示，链路耗损会大大增加系统的总能耗，同时缓存器的大小也直接影响系统的能耗，可通过增大缓冲器的大小来减少系统能耗。关键词：网络编码；无线网络；多组播；优化中图分类号：TP31文献标识码：A文章编号：1673-629X(2015)04-0075-05doi：10．3969／j．issn．1673—629X．2015．04．018ResearchonSubgraphOptimizationBasedo

3、nMultipleMulticastwithNetworkCodinginWirelessNetworkXUANLi-mei．MEIZhong-hui(CollegeofTelecommunication&InformationEngineering，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210003，China)Abstract：Inthispaper，inviewofthewirelessmultiplemulticastmodelwithl

4、inklossy，theminimumCOStoptiminizationproblemiscon—sideredbasedonnetworkcodingundertheconditionofbeinglinkdelayandlimitedbuffer—sizeofintermediatenodes．Tosolvetheprob—lem，introducethetime-expandednetworkmodeltotumtheproblemintothecontinuous—timeproblem．Finally

5、，adistributedsolvingal—gorithmforthisoptimizationisproposed，andstudythenodememorybysimulationandtheinfluenceoflinklossyontotalCOStofsys—tem．SimulationresultsshowthatthelossyCanincreasetheoverallenergyconsumptionofthesystem，andthesizeofcachealsodirectlyinfluen

6、cesthesystemenergyconsumptionwhichCanbereducedbyaddingthecachesize．Keywords：networkcoding；wirelessnetwork；multiplemulticast；optimization0引言十分重要的研究意义。该问题可分解为两个子问题：相对于传统的直接存储转发的路由方法，网络编(1)确定网络编码的最优子图问题；码允许网络的中间节点参与编码，从而极大地提高了(2)基于网络编码子图确定具体网络编码方法网络的吞吐量¨。网络编码可以提

7、高网络的吞吐问题。量、鲁棒性、安全性等，因而近年来受到了国内外由于第二个问题可以利用相对成熟的随机网络编研究学者的广泛关注。码技术¨等来解决，因此文中主要研究第一个问在无线网络中，无线链路的广播特性为网络编码题。文献[12]中，Lun在网络编码的框架下考虑了固的应用创造了条件，能够在同一时间将编码信息发定组播速率情况下的最小花费组播。文献[13—15]详送到多个相邻节点，然而无线网络具有连路不可靠性，细讨论了目标函数在各种不同形式下问题的求解，提网络频谱资源有限，及节点功率受限等缺点，因此，基出了最小花费子图的线

8、性优化和凸优化模型，并给出于网络编码技术，如何合理地优化无线网络资源具有了其分布式的求解算法。文献[16]考虑节点缓存受收稿日期：2014—06—12修回日期：2014—09—18网络出版时间：2015—02—23基金项目：国家科技重大专项(2010zx03003—003)作者简介：宣礼梅(1987一)，女，硕士研究生，研究方向为网络编码技术、资源优化等；梅中辉，副教授，