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前言

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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