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网络编码导论

作者:[新加坡]Tracey Ho(何翠屏), [澳]Desmond S. Lun(伦兆民)著,冯贵年 叶建设 刘国胜译
定价:39
印次:1-1
ISBN:9787302439189
出版日期:2016.12.01
印刷日期:2016.12.06

本书以网络编码的起源开篇,对网络编码技术进行了全面系统的论述。内容包括网络编码的基本概念、无损多播网络编码、会话间网络编码、有损网络中的网络编码、子图选择以及网络编码的安全性等。 本书内容全面,示例丰富,深入浅出,是网络编码领域不可多得的入门读物,对相关领域科研人员和工程技术人员都具有较大的参考价值。

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前言 网络编码背后的基本思想非常简单。正如本书中给出的定义,网络编码不过是对包的内容进行编码操作——不再像传统的存储转发体系结构中典型采用的严格复制转发方式,而是对包的内容进行任意映射。不过,虽然网络编码简单,却没能在网络发展历史中占据一席之地。理由很显然: 主导网络发展历史的传统有线技术中,网络编码不是非常实用或者说非常有利。 今天,我们看发展,不仅看新技术,也看新服务。在针对这些新技术、新服务设计新的网络协议时,我们必须小心谨慎,不能因为熟悉而简单移植旧的协议。相反地,我们必须考虑一些其他迄今未使用的思想,它们有可能会对新情况提供更好的解决方案。 网络编码正是这样一种思想。各种理论和实验研究均表明,在多跳无线网络多播会话业务中,采用网络编码可以获得明显增益,这正是迅速崛起的技术或服务的典型代表。下面,以微软的Avalanche项目为例进行说明。Avalanche项目旨在建立端到端的文件分发系统。这些研究促使微软在该项目中采用网络编码作为核心技术来发掘其在多播业务中的优势。至此,网络编码的时机终于成熟。 因此,本书的动机在于: 我们认为在未来分组网络设计中网络编码潜能巨大,我们将推进这种潜能的实现。同时,我们也鼓励在该新兴领域开展更多的研究。为此,本书面向两类(不一定完全区分)读者: 第一类,从业者,致力于应用; 第二类,理论家,致力于网络编码特性的深入研究。针对两类读者,虽然本书内容上是理论的,但我们却倾向于满足第一类应用需求的从业者。我们将采用网络编码应用人员容易理解的方式对理论进行详细论述,进而弥补当前这方面书籍不够的现状。相较于这类书籍,针对理论家的书籍则比较泛滥。除了本书以外,有关网络编码的重要理论结果还可以参考另两本优秀的概述资料: 作者Yeung等的网络编码理论[144,145]和作者Fragouli、Soljanin的网络编码基础[45]原书中误写为[44]。。对于从业者,作者Fragouli、Soljanin即将出版的网络编码应用[46]原书中误写为[45]。可以作为补充。 本书内容充分参考了我们的博士论文[55,90],突出了个人开展工作的偏好。不过,我们仍然努力在正文或总结中涵盖网络编码相关的绝大部分有意义的工作,每章最后一节的备注及导读即为总结。书中难免存在疏漏,提前敬请谅解。 宽泛地说,本书适用于电子工程或计算机科学背景的任何读者。我们使用的一些数学方法,比如代数算法、最优化方法等可能对这类读者而言不熟悉,所以对这些方法不作介绍,仅提供适当的相关参考书目。 本书的出版要感谢许多人的帮助和支持。首先要特别感谢我们俩的博士、博士后导师——Medard教授和Koetter教授,他们是我们学习的楷模和专业导师。同时,也要感谢和我们一起进行网络编码研究的优秀团队成员: Ahmed、Chang、Deb、Effros、Eryilmaz、Fragouli、Gerla、Han、Harvey、Jaggi、Karger、Katabi、Katti、Kliewer、Langberg、Lee、Leong、Maymounkov、Pakzad、Park、Ratnakar、Ray、Shi、Traskov、Vishwanath、Viswanathan和赵方。总体上,整个网络编码团队充满欢笑、友爱,并互相激励,为此我们要感谢所有成员。还要感谢崔涛、Dikaliotis和Erez,他们对本书的初稿提出了建设性意见和评价。此外,我们还要感谢另外两个团队,没有他们就没有这本书。第一个是剑桥大学出版社的专业团队,他们伴随着本书的出版,尤其要感谢Meyler、Littlewood、Barton和Karpinski。第二个是我们的家人,感谢他们在我们研究生阶段和本书的写作过程中给予的爱与支持。 Tracey Ho Desmond S.Lun于2007年秋

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  • 该书为通信与信息系统方向专著。全书采用由简入深的方法,将新兴的相对“晦涩”的网络编码理论娓娓道来。内容上,本书侧重于从工程角度引出网络编码理论知识,浅显易懂,非常适用于通信相关领域内网络编码的初学者了解基本的网络编码概念; 同时,该书也基于工程实例辐射至相关理论基础,深入推演了网络编码理论的由来,并提供了丰富的导读信息,对需要进一步学习网络编码理论的相关技术人员具有较强的参考作用,可以作为通信与信息系统相关专业本科生和研究生的教材。

  • 该书为通信与信息系统方向专著。全书采用由简入深的方法,将新兴的相对“晦涩”的网络编码理论娓娓道来。内容上,本书侧重于从工程角度引出网络编码理论知识,浅显易懂,非常适用于通信相关领域内网络编码的初学者了解基本的网络编码概念; 同时,该书也基于工程实例辐射至相关理论基础,深入推演了网络编码理论的由来,并提供了丰富的导读信息,对需要进一步学习网络编码理论的相关技术人员具有较强的参考作用,可以作为通信与信息系统相关专业本科生和研究生的教材。

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  • 目录

    第1章简介

    1.1网络编码的定义

    1.2网络编码的效用

    1.2.1吞吐量

    1.2.2鲁棒性

    1.2.3复杂度

    1.2.4安全

    1.3网络模型

    1.4本书概要

    1.5备注及导读

    第2章无失真多播网络编码

    2.0符号规定

    2.1基本网络模型和多播网络编码问题推导

    2.2无延迟标量线性网络编码

    2.3可解性和吞吐量

    2.3.1单播情况

    2.3.2多播情况

    2.3.3多信源节点多播

    2.3.4最大吞吐量增益

    2.4多播网络编码构造

    2.4.1集中式多项式时间构造

    2.4.2随机线性网络编码

    2.5分组网络

    2.5.1分组网络中的分布式随机线性编码

    2.6有环网络和卷积网络编码

    2.6.1卷积网络编码的代数表达

    2.7相关信源过程

    2.7.1联合信源网络编码

    2.7.2信源编码与网络编码的分离

    2.8备注及导读

    2.A附录: 随机网络编码

    第3章会话间网络编码

    3.1标量与向量线性网络编码

    3.2分数编码问题公式化

    3.3线性网络编码的非充分性

    3.4信息论方法

    3.4.1多路单播网络

    3.5构造方法

    3.5.1有线网络中的成对异或编码

    3.5.2无线网络中的异或编码

    3.6备注及导读

    第4章失真网络的网络编码

    4.1随机线性网络编码

    4.2编码定理

    4.2.1单播连接

    4.2.2多播连接

    4.3有独立...

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