網(wǎng)絡(luò)編碼的基本思想是允許網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點參與編譯碼,看起來并不復(fù)雜的思想?yún)s在信息論領(lǐng)域帶來重要的理論突破,指出信息流和商品流的本質(zhì)不同,將對未來網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架和發(fā)展產(chǎn)生重大和深遠的影響。網(wǎng)絡(luò)編碼的實際應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)編碼理論發(fā)展的重要目標,也是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界努力的重要方向。本書較系統(tǒng)闡述網(wǎng)絡(luò)編碼的基本技術(shù)和典型應(yīng)用。本書注重闡明技術(shù)和應(yīng)用背后所蘊含概念和原理的物理意義,力求深入淺出,便于讀者理解和領(lǐng)會。
黃佳慶,男,1997年到華中理工大學(xué)工作至今,2003年獲華中科技大學(xué)通信與信息系統(tǒng)工學(xué)博士學(xué)歷和學(xué)位。2013~2016年主持國家自然科學(xué)基金項目"空間網(wǎng)絡(luò)編碼理論與方法研究” (New);2009~2011年主持國家自然科學(xué)基金項目"有環(huán)網(wǎng)絡(luò)編碼及其在P2P流媒體中應(yīng)用”;2011~2012年主持中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目"多單播無線網(wǎng)絡(luò)編碼研究”;2011-2012年主持與香港某研究院項目"Android開發(fā)”;2009-2010年主持與香港某研究院項目"大規(guī)模P2P媒體內(nèi)容分發(fā)設(shè)計與仿真”;2009-2010年第二負責(zé)人完成與某大公司合作項目"P2P流量本地化評估項目”;2008-2009主持;"P2P文件共享和網(wǎng)絡(luò)編碼”;2007-2008年第二負責(zé)人完成與某電信研究院合作CNGI子課題"P2P網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的研究和開發(fā)”;2006年主持某大公司研究基金項目"面向P2P的網(wǎng)絡(luò)編碼研究”等。2005年赴香港中文大學(xué)訊息工程系交流訪問,研究內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)編碼和P2P研究。
目 錄
第1章 網(wǎng)絡(luò)編碼概述 001
1.1 網(wǎng)絡(luò)編碼的概念 002
1.1.1 網(wǎng)絡(luò)編碼快速入門——蝶形網(wǎng)絡(luò) 003
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)編碼即“計算換吞吐量” 005
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)編碼是路由的超集 006
1.1.4 網(wǎng)絡(luò)編碼與信源編碼、信道編碼的比較 006
1.2 網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢和劣勢 007
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢 007
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)編碼的劣勢 014
1.3 網(wǎng)絡(luò)編碼的可行性——隨機網(wǎng)絡(luò)編碼 016
1.4 網(wǎng)絡(luò)編碼的本質(zhì)——信息流 017
1.5 網(wǎng)絡(luò)編碼的主要研究內(nèi)容 021
1.5.1 基于不同性能指標的網(wǎng)絡(luò)編碼 022
1.5.2 基于不同條件的網(wǎng)絡(luò)編碼 027
1.5.3 與不同的理論結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)編碼 032
1.5.4 基于不同分層的網(wǎng)絡(luò)編碼 033
本章小結(jié) 036
本章參考文獻 037
第2章 網(wǎng)絡(luò)編碼基礎(chǔ) 055
2.1 標量線性網(wǎng)絡(luò)編碼 056
2.1.1 數(shù)學(xué)模型 056
2.1.2 線性可解性 062
2.1.3 線性解高效構(gòu)建算法 064
2.2 向量線性網(wǎng)絡(luò)編碼 066
2.2.1 數(shù)學(xué)模型 066
2.2.2 線性可解性 075
2.2.3 循環(huán)移位線性網(wǎng)絡(luò)編碼 078
2.3 網(wǎng)絡(luò)編碼與有限域 088
2.3.1 單源多播網(wǎng)絡(luò) 088
2.3.2 多源多播網(wǎng)絡(luò) 093
2.4 網(wǎng)絡(luò)編碼與拓撲 096
2.4.1 圖子式 097
2.4.2 網(wǎng)絡(luò)編碼與圖子式 098
本章小結(jié) 099
本章參考文獻 100
第3章 網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù) 103
3.1 隨機網(wǎng)絡(luò)編碼 104
3.1.1 編碼原理 104
3.1.2 譯碼原理 105
3.1.3 硬件加速 107
3.2 實際網(wǎng)絡(luò)編碼 107
3.3 分代網(wǎng)絡(luò)編碼 110
3.3.1 代內(nèi)網(wǎng)絡(luò)編碼 110
3.3.2 代間網(wǎng)絡(luò)編碼 111
3.4 多級網(wǎng)絡(luò)編碼 113
3.5 稀疏網(wǎng)絡(luò)編碼 114
3.6 部分網(wǎng)絡(luò)編碼 115
本章小結(jié) 117
本章參考文獻 117
第4章 網(wǎng)絡(luò)編碼在無線多跳網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 121
4.1 網(wǎng)絡(luò)編碼在無線Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 122
4.2 網(wǎng)絡(luò)編碼在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 123
4.3 網(wǎng)絡(luò)編碼在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 124
4.3.1 COPE 124
4.3.2 MORE 126
4.3.3 MIXIT 126
本章小結(jié) 129
本章參考文獻 130
第5章 網(wǎng)絡(luò)編碼在無線中繼網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 133
5.1 物理層網(wǎng)絡(luò)編碼 134
5.2 異構(gòu)物理層網(wǎng)絡(luò)編碼 136
5.3 模擬網(wǎng)絡(luò)編碼 142
5.4 復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼 146
本章小結(jié) 147
本章參考文獻 147
第6章 網(wǎng)絡(luò)編碼在內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 151
6.1 網(wǎng)絡(luò)編碼在P2P文件下載中的應(yīng)用 152
6.2 網(wǎng)絡(luò)編碼在P2P流媒體直播中的應(yīng)用 154
6.3 網(wǎng)絡(luò)編碼在P2P流媒體點播中的應(yīng)用 157
本章小結(jié) 159
本章參考文獻 159
第7章 網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)交換中的應(yīng)用 163
7.1 網(wǎng)絡(luò)編碼與沖突超圖 164
7.2 流內(nèi)網(wǎng)絡(luò)編碼 165
7.3 流間網(wǎng)絡(luò)編碼 167
本章小結(jié) 168
本章參考文獻 169
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第8章 網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測中的應(yīng)用 171
本章小結(jié) 175
本章參考文獻 175
第9章 網(wǎng)絡(luò)編碼在分布式存儲中的應(yīng)用 177
9.1 最大距離可分碼 178
9.2 再生碼 179
9.3 局部可修復(fù)碼 184
本章小結(jié) 185
本章參考文獻 185
第10章 網(wǎng)絡(luò)編碼在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 189
10.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 190
10.1.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 191
10.1.2 SDN與主動網(wǎng)絡(luò)的比較 193
10.1.3 SDN與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的比較 195
10.2 網(wǎng)絡(luò)編碼在SDN中的實現(xiàn) 197
本章小結(jié) 199
本章參考文獻 200
第11章 格網(wǎng)絡(luò)編碼 203
11.1 格碼與計算轉(zhuǎn)發(fā) 204
11.2 格網(wǎng)絡(luò)編碼概述 206
本章小結(jié) 213
本章參考文獻 213
第12章 空間網(wǎng)絡(luò)編碼 215
12.1 空間網(wǎng)絡(luò)編碼與空間路由比較 217
12.1.1 空間路由 217
12.1.2 空間網(wǎng)絡(luò)編碼概述 231
12.1.3 空間網(wǎng)絡(luò)編碼與已有研究的關(guān)系 234
12.2 基于多播的空間網(wǎng)絡(luò)編碼 239
12.2.1 空間網(wǎng)絡(luò)編碼性質(zhì) 239
12.2.2 空間網(wǎng)絡(luò)編碼算法 242
12.3 基于多單播的空間網(wǎng)絡(luò)編碼 247
本章小結(jié) 249
本章參考文獻 250