《網路編碼基礎與套用》是2014年機械工業出版社出版的圖書，作者是(美)莫德爾，由郝建軍、郭一珺譯著。
基本介紹
- 書名：網路編碼基礎與套用
- 作者：(美)莫德爾
- 原版名稱：Network Coding Fundamentals and Applications
- 譯者：郝建軍、郭一珺
- ISBN：9787111445067
- 頁數：210頁
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2014年1月17日
- 開本：16開
- 正文語種：簡體中文
內容介紹,目錄,
內容介紹
《網路編碼基礎與套用/國際信息工程先進技術譯叢》編著者莫德爾。本書由10位作者撰寫而成，集各家之所長於一體，從多個角度對網路編碼技術進行了深入的講解，包括對網路編碼在無線網路、對等網路、數據壓縮、LTE網路、MANET、容錯網路、保密與可靠通信網路、協同傳輸網路等場景中的研究與分析。
本書對於想要掌握該領域的基礎知識並了解該技術的套用的網路專業人員來說是一個理想的選擇。對於想要進行網路編碼研究的研究生來說，本書也具有重要價值。本書可以作為重點在於網路編碼或先進編碼技術的課程的教科書或參考書。
目錄
前言
致謝
第1章 網路編碼入門1
1.1 蝶形網路1
1.2 圖和網路3
1.2.1 組合包網路3
1.2.2 網路信息流5
1.3 單源多播問題6
1.3.1 多播容量6
1.3.2 線性網路編碼7
1.3.3 實現多播容量的線性網路編碼9
1.4 多播網路中的碼字構造10
1.4.1 線性信息流算法10
1.4.2 隨機構造13
1.5 編碼和路由14
1.6 非相干網路編碼15
1.6.1 攜帶數據包報頭的傳輸15
1.6.2 子空間傳輸16
1.7 關於字母表和非線性17
1.8 結論19
1.9 致謝19
1.10 附錄19
1.10.1 有限域19
1.10.2 多項式的零點和非零點21
1.10.3 det (Gt)的次數23
參考文獻24
第2章 無線系統中的網路編碼26
2.1 引言26
2.2 網路編碼背景：業內視點27
2.3 網路編碼在無線網路中的套用29
2.3.1 COPE：提高吞吐量的網路編碼29
2.3.1.1 COPE 協定30
2.3.1.2 性能結果32
2.3.2 MORE：提高可靠性的網路編碼33
2.3.2.1 示例1：盲區33
2.3.2.2 示例2：多播34
2.3.2.3 MORE 協定34
2.3.2.4 實證結果35
2.3.3 模擬網路編碼：利用無線干擾36
2.4 結論39
參考文獻39
第3章 利用網路編碼實現P2P網路的內容分發和多媒體流42
3.1 運用網路編碼的內容分發42
3.1.1 怎樣在P2P 內容分發中使用網路編碼？42
3.1.2 為什麼網路編碼有助於P2P 內容分發？43
3.1.3 利用網路編碼的P2P 內容分發的理論結果44
3.1.4 網路編碼實現P2P 內容分發的實際套用47
3.2 運用網路編碼的P2P 多媒體流48
3.2.1 網路編碼怎樣套用於P2P 多媒體流？48
3.2.1.1 隨機網狀結構中的隨機push49
3.2.1.2 下游對等體的及時反饋50
3.2.1.3 同步播放和初始緩衝延遲51
3.2.2 為什麼網路編碼對多媒體流有幫助？51
3.2.3 基於網路編碼的P2P 多媒體流的理論結果52
3.2.4 基於網路編碼的P2P 多媒體流中的實際問題55
3.3 總結56
參考文獻56
第4章 真實世界中的網路編碼59
4.1 引言：並非火箭科學59
4.2 行動電話上的網路編碼59
4.3 系統組成與設計選擇64
4.4 實際問題66
4.5 二進制確定性方法67
4.6 隨機線性網路編碼68
4.7 通過最佳化提升隨機線性網路編碼69
4.8 通過設計提升隨機線性網路編碼71
4.9 採用了網路編碼的行動電話套用73
4.10 隱患和參數75
參考文獻76
第5章 網路編碼和用戶協同在LTE 網路流和下載服務上的套用79
5.1 引言79
5.2 eMBMS中的Raptor 碼82
5.3 包丟失圖樣84
5.4 基於用戶協同的丟失恢復86
5.5 網路編碼套用於用戶協同89
5.6 仿真結果91
5.7 結論93
參考文獻93
第6章 CONCERTO：現實世界MANET 系統中的一些基於網路編碼的經驗96
6.1 引言96
6.1.1 無線MANET 面臨的挑戰97
6.1.2 CONCERTO 解決方案97
6.2 CONCERTO 綜述98
6.3 網路編碼100
6.3.1 前期工作100
6.3.2 CONCERTO 網路編碼100
6.4 子圖構造102
6.4.1 算法102
6.4.2 實現103
6.5 網路編碼傳輸協定104
6.5.1 MANET 中的可靠傳輸104
6.5.2 轉發協定架構104
6.5.3 網路編碼傳輸協定的主/從架構105
6.5.4 半可靠從轉發引擎算法106
6.5.5 全可靠從轉發引擎算法107
6.6 網路編碼的效益108
6.6.1 廣播、多播和單播的統一機制108
6.6.2 對於路由環路的魯棒性108
6.6.3 對於鏈路或節點故障的魯棒性109
6.6.4 提供低延遲鏈路層編碼109
6.6.5 極端機會路由110
6.6.5.1 長跳110
6.6.5.2 大量的有損鏈路111
6.7 現場實驗的基礎設施111
6.7.1 硬體111
6.7.2 基準系統112
6.7.3 通信方案113
6.7.4 評估方法114
6.8 實驗結果及分析114
6.8.1 實驗場景114
6.8.2 實驗結果117
6.8.2.1 地面戰術場景117
6.8.2.2 空中戰術場景的結果121
6.8.2.3 戰術場景下的檔案傳輸結果122
6.9 總結和展望122
6.9.1 總結122
6.9.2 展望123
6.10 致謝123
參考文獻123
第7章 安全網路編碼：保密與可靠通信中的界和算法125
7.1 引言125
7.2 模型126
7.2.1 威脅模型126
7.2.2 網路和碼字模型127
7.3 竊聽安全128
7.3.1 相干情況128
7.3.2 非相干情況130
7.4 干擾安全131
7.4.1 相干情況131
7.4.2 非相干情況134
7.4.3 加密場景137
7.5 存在竊聽和干擾對手時的保密傳輸139
7.5.1 相干情況139
7.5.2 非相干情況140
7.6 其他方案141
7.7 總結142
7.8 致謝142
參考文獻142
第8章 網路編碼和數據壓縮148
8.1 引言148
8.2 模型和符號150
8.3 一般聯合信源網路編碼的速率區域特性151
8.4 無損組播的容量結果152
8.4.1 無邊信息場景153
8.4.2 匯聚節點具有邊信息的場景153
8.5 實用的方法154
8.6 附錄155
參考文獻157
第9章 網路編碼的標度律160
9.1 引言及基本設定160
9.2 有損鏈路下的無線廣播161
9.2.1 延遲標度增益161
9.2.2 擴展164
9.2.2.1 拓撲擴展164
9.2.2.2 動態到達166
9.2.2.3 流入流量的延遲靈敏度167
9.2.3 吞吐量-延遲權衡168
9.3 大規模移動Ad Hoc網路中的編碼172
9.3.1 示例：在i.i.d 移動模型下的吞吐量-延遲權衡173
9.3.2 對多播通信流的擴展176
9.3.3 對現有成果的總結178
9.3.4 結論179
參考文獻180
第10章 網路編碼在容斷網路中的套用183
10.1 引言183
10.2 容斷網路與隨機線性編碼的背景介紹184
10.2.1 網路模型184
10.2.2 DTN 路由方案回顧185
10.2.2.1 DTN 廣播路由方案185
10.2.2.2 DTN 單播路由方案186
10.2.3 隨機線性編碼187
10.3 設計空間188
10.4 廣播通信中的編碼效益190
10.4.1 編碼有利於提高能效190
10.4.2 實際的RLC 廣播方案191
10.5 單播套用中的編碼效益192
10.5.1 網路編碼減少分組投遞延遲193
10.5.1.1 最小分組投遞延遲193
10.5.1.2 實現最小分組投遞延遲的機率195
10.5.1.3 其他指標197
10.5.2 網路編碼對延遲-傳輸次數的權衡關係的改善198
10.5.3 關於RLC 效益的討論199
10.5.3.1 不同頻寬和快取限制的影響199
10.5.3.2 分代管理的影響200
10.5.3.3 控制信令的影響201
10.5.4 對網路編碼方案的建模研究201
10.5.5 其他關於在單播套用中使用RLC 方案的研究工作203
10.5.5.1 優先編碼協定204
10.5.5.2 兩跳方案中的最優控制204
10.5.5.3 在DTN 中基於網路編碼進行安全通信204
10.6 開放性問題205
10.6.1 短訊息套用的RLC 效益205
10.6.2 多播通信中的RLC 方案205
10.7 總結與結束語206
參考文獻206
致謝
第1章 網路編碼入門1
1.1 蝶形網路1
1.2 圖和網路3
1.2.1 組合包網路3
1.2.2 網路信息流5
1.3 單源多播問題6
1.3.1 多播容量6
1.3.2 線性網路編碼7
1.3.3 實現多播容量的線性網路編碼9
1.4 多播網路中的碼字構造10
1.4.1 線性信息流算法10
1.4.2 隨機構造13
1.5 編碼和路由14
1.6 非相干網路編碼15
1.6.1 攜帶數據包報頭的傳輸15
1.6.2 子空間傳輸16
1.7 關於字母表和非線性17
1.8 結論19
1.9 致謝19
1.10 附錄19
1.10.1 有限域19
1.10.2 多項式的零點和非零點21
1.10.3 det (Gt)的次數23
參考文獻24
第2章 無線系統中的網路編碼26
2.1 引言26
2.2 網路編碼背景：業內視點27
2.3 網路編碼在無線網路中的套用29
2.3.1 COPE：提高吞吐量的網路編碼29
2.3.1.1 COPE 協定30
2.3.1.2 性能結果32
2.3.2 MORE：提高可靠性的網路編碼33
2.3.2.1 示例1：盲區33
2.3.2.2 示例2：多播34
2.3.2.3 MORE 協定34
2.3.2.4 實證結果35
2.3.3 模擬網路編碼：利用無線干擾36
2.4 結論39
參考文獻39
第3章 利用網路編碼實現P2P網路的內容分發和多媒體流42
3.1 運用網路編碼的內容分發42
3.1.1 怎樣在P2P 內容分發中使用網路編碼？42
3.1.2 為什麼網路編碼有助於P2P 內容分發？43
3.1.3 利用網路編碼的P2P 內容分發的理論結果44
3.1.4 網路編碼實現P2P 內容分發的實際套用47
3.2 運用網路編碼的P2P 多媒體流48
3.2.1 網路編碼怎樣套用於P2P 多媒體流？48
3.2.1.1 隨機網狀結構中的隨機push49
3.2.1.2 下游對等體的及時反饋50
3.2.1.3 同步播放和初始緩衝延遲51
3.2.2 為什麼網路編碼對多媒體流有幫助？51
3.2.3 基於網路編碼的P2P 多媒體流的理論結果52
3.2.4 基於網路編碼的P2P 多媒體流中的實際問題55
3.3 總結56
參考文獻56
第4章 真實世界中的網路編碼59
4.1 引言：並非火箭科學59
4.2 行動電話上的網路編碼59
4.3 系統組成與設計選擇64
4.4 實際問題66
4.5 二進制確定性方法67
4.6 隨機線性網路編碼68
4.7 通過最佳化提升隨機線性網路編碼69
4.8 通過設計提升隨機線性網路編碼71
4.9 採用了網路編碼的行動電話套用73
4.10 隱患和參數75
參考文獻76
第5章 網路編碼和用戶協同在LTE 網路流和下載服務上的套用79
5.1 引言79
5.2 eMBMS中的Raptor 碼82
5.3 包丟失圖樣84
5.4 基於用戶協同的丟失恢復86
5.5 網路編碼套用於用戶協同89
5.6 仿真結果91
5.7 結論93
參考文獻93
第6章 CONCERTO：現實世界MANET 系統中的一些基於網路編碼的經驗96
6.1 引言96
6.1.1 無線MANET 面臨的挑戰97
6.1.2 CONCERTO 解決方案97
6.2 CONCERTO 綜述98
6.3 網路編碼100
6.3.1 前期工作100
6.3.2 CONCERTO 網路編碼100
6.4 子圖構造102
6.4.1 算法102
6.4.2 實現103
6.5 網路編碼傳輸協定104
6.5.1 MANET 中的可靠傳輸104
6.5.2 轉發協定架構104
6.5.3 網路編碼傳輸協定的主/從架構105
6.5.4 半可靠從轉發引擎算法106
6.5.5 全可靠從轉發引擎算法107
6.6 網路編碼的效益108
6.6.1 廣播、多播和單播的統一機制108
6.6.2 對於路由環路的魯棒性108
6.6.3 對於鏈路或節點故障的魯棒性109
6.6.4 提供低延遲鏈路層編碼109
6.6.5 極端機會路由110
6.6.5.1 長跳110
6.6.5.2 大量的有損鏈路111
6.7 現場實驗的基礎設施111
6.7.1 硬體111
6.7.2 基準系統112
6.7.3 通信方案113
6.7.4 評估方法114
6.8 實驗結果及分析114
6.8.1 實驗場景114
6.8.2 實驗結果117
6.8.2.1 地面戰術場景117
6.8.2.2 空中戰術場景的結果121
6.8.2.3 戰術場景下的檔案傳輸結果122
6.9 總結和展望122
6.9.1 總結122
6.9.2 展望123
6.10 致謝123
參考文獻123
第7章 安全網路編碼：保密與可靠通信中的界和算法125
7.1 引言125
7.2 模型126
7.2.1 威脅模型126
7.2.2 網路和碼字模型127
7.3 竊聽安全128
7.3.1 相干情況128
7.3.2 非相干情況130
7.4 干擾安全131
7.4.1 相干情況131
7.4.2 非相干情況134
7.4.3 加密場景137
7.5 存在竊聽和干擾對手時的保密傳輸139
7.5.1 相干情況139
7.5.2 非相干情況140
7.6 其他方案141
7.7 總結142
7.8 致謝142
參考文獻142
第8章 網路編碼和數據壓縮148
8.1 引言148
8.2 模型和符號150
8.3 一般聯合信源網路編碼的速率區域特性151
8.4 無損組播的容量結果152
8.4.1 無邊信息場景153
8.4.2 匯聚節點具有邊信息的場景153
8.5 實用的方法154
8.6 附錄155
參考文獻157
第9章 網路編碼的標度律160
9.1 引言及基本設定160
9.2 有損鏈路下的無線廣播161
9.2.1 延遲標度增益161
9.2.2 擴展164
9.2.2.1 拓撲擴展164
9.2.2.2 動態到達166
9.2.2.3 流入流量的延遲靈敏度167
9.2.3 吞吐量-延遲權衡168
9.3 大規模移動Ad Hoc網路中的編碼172
9.3.1 示例：在i.i.d 移動模型下的吞吐量-延遲權衡173
9.3.2 對多播通信流的擴展176
9.3.3 對現有成果的總結178
9.3.4 結論179
參考文獻180
第10章 網路編碼在容斷網路中的套用183
10.1 引言183
10.2 容斷網路與隨機線性編碼的背景介紹184
10.2.1 網路模型184
10.2.2 DTN 路由方案回顧185
10.2.2.1 DTN 廣播路由方案185
10.2.2.2 DTN 單播路由方案186
10.2.3 隨機線性編碼187
10.3 設計空間188
10.4 廣播通信中的編碼效益190
10.4.1 編碼有利於提高能效190
10.4.2 實際的RLC 廣播方案191
10.5 單播套用中的編碼效益192
10.5.1 網路編碼減少分組投遞延遲193
10.5.1.1 最小分組投遞延遲193
10.5.1.2 實現最小分組投遞延遲的機率195
10.5.1.3 其他指標197
10.5.2 網路編碼對延遲-傳輸次數的權衡關係的改善198
10.5.3 關於RLC 效益的討論199
10.5.3.1 不同頻寬和快取限制的影響199
10.5.3.2 分代管理的影響200
10.5.3.3 控制信令的影響201
10.5.4 對網路編碼方案的建模研究201
10.5.5 其他關於在單播套用中使用RLC 方案的研究工作203
10.5.5.1 優先編碼協定204
10.5.5.2 兩跳方案中的最優控制204
10.5.5.3 在DTN 中基於網路編碼進行安全通信204
10.6 開放性問題205
10.6.1 短訊息套用的RLC 效益205
10.6.2 多播通信中的RLC 方案205
10.7 總結與結束語206
參考文獻206
