基于微分进化算法的层间等级网络编码优化-燕山大学学报.PDFVIP

38 卷 4 期 燕山大学学报 Vol. 38 No. 4 20 14 7 Journal of Yanshan University July 2014 年 月 文章编号：1007-791X (2014) 04-0340-08 基于微分进化算法的层间等级网络编码优化 * 司菁菁，程银波，孙明明 （燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004 ） 摘 要：层间等级网络编码是一种联合利用信源分层编码与组播间线性网络编码优势的多速率线性网络编码技 术。与分层组播网络编码相比，层间等级网络编码能够进一步提高异构信宿网络的资源利用效率。然而，网络 中各链路上进行的编码类型，是影响层间等级网络编码多速率传输性能的决定性因素。本文面向单信源异构信 宿网络，研究层间等级网络编码的优化；基于微分进化算法，提出了一种最优编码类型配置的快速有哪些信誉好的足球投注网站方案。 该方案充分体现了信源输出链路上进行的层间等级网络编码对整个网络传输性能的影响；具体设计了符合层间 等级网络编码本质特性的微分进化操作。实验结果表明，与现有的启发式算法相比，本文提出的基于微分进化 算法的层间等级网络编码优化方案，能够为单信源异构信宿网络获得更高的网络总吞吐量。 关键词：微分进化；多速率网络编码；组播间网络编码；层间等级网络编码 中图分类号：TN919.8 文献标识码：A DOI：10.3969/j .issn.1007-791X .2014.04.008 0 引言 码数据的类型，是影响层间等级网络编码传输性能 的决定性因素，而直接求解编码类型优化问题的复 在单信源多信宿网络中，网络编码能够达到网 [6,8] 杂度较高 。因此，如何设计编码类型配置的快 络组播速率的理论上限。然而，在异构信宿网络 速优化算法是在单信源异构信宿网络中实现层间 中，若利用网络编码进行单速率组播，则组播速率 等级网络编码的一个关键问题。 应由网络中接收带宽最低的信宿决定，这显然对于 文献 [8] 以最大化网络总吞吐量为目标，研 那些接收带宽较高的信宿是不公平的。近年来，学 究层间等级网络编码的优化，提出了一种确定各链 者们结合信源分层编码技术，为单信源异构信宿网 路最优编码类型的启发式算法。该算法为网络中的 络，提出了多种多速率网络编码方案。其中，分层 [1-4] 每个信宿寻找各类编码数据的独立传输路径。当为 组播(layered multicast) 是一类基于组播内(intra- 不同信宿传输不同类型编码数据的路径需要共享 session) 网络编码的多速率线性网络编码方案。这 链路时，该算法为此链路选取最低的可行编码类 类方案仅允许对 于同一信源编码层的数据进行 型，以确保接收能力较低的信宿可以解码。可见， 网络编码；为各信源编码层在网络中的传输，构建 此算法以牺牲网络中高带宽信宿的吞吐量为代价， 独立的单速率组播；对网络带宽资源的利用未必能