基于网络编码的可靠多播方案的研究的综述报告.docx

基于网络编码的可靠多播方案的研究的综述报告
随着互联网的快速发展，也催生出了各种多媒体应用，如在线视频，音频流甚至是实时游戏等。这些应用对于实时、高效、可靠的网络传输有着极高的要求，这也导致了可靠多播成为了一个备受关注的研究领域。
该领域的研究重点之一就是如何确保完整的数据包到达所有接收者。传统的多播协议存在以下问题：（1）不可靠性（2）带宽低效（3）复杂性，因此，研究者们提出了基于网络编码的可靠多播方案。在网络编码的框架下，数据包不再是从源点经过一条固定的路径输送到目的地，而是每个节点对数据包进行编码，增加冗余度，并将编码后的数据包发送给邻居节点，以此增加随机线性多播的收敛速度。这种方法被认为是增加效率、可扩展性以及可靠性的正确方法。
一般而言，基于网络编码的多播方案可以分为两种：可逆和不可逆编码。可逆编码：接收者可以从收到的任意一组数据包中通过解码得到原始数据包，但是这种编码的困难度大，解码时间延迟也会增加；不可逆编码：接收者可以通过合并多个不完整的数据包从而得到完整的数据包，这种方案虽然简单但是丧失了可逆编码的某些优点。
在基于网络编码的多播方案中，比较知名的算法有RandomLinearNetworkCoding（RLNC）、FountainCodes、TornadoCodes和LubyTransformCodes等，这些算法都有着各自的特点和优缺点。
在RLNC中，待发送的数据包首先进行线性组合形成一个编码块，每个块包含了一组数据包的线性组合。当每个接收者接收到数据后，RLNC会选择一组编码块并解码。尽管RLNC选择和发送编码块等方面非常快速，但编码带来的延迟会降低系统的性能。FountainCodes不依赖于传输通道的特性和信道状态，具有高效、分布式和容易实现等优点，但是其重构速度较慢。TornadoCodes可以在一个数据流中使用多个不同的编码，从而实现不同的性能需求，例如低延迟和高带宽效率，但其复杂度不稳定。LubyTransformCodes是一种基于分层图的编码，其高度优化的和简单的编解码过程使其成为了最常用的算法之一，但是在极端条件下可能会降低其可靠性。
在实际应用中，基于网络编码的可靠多播方案有着广阔的应用前景。例如在流媒体传输、云计算、智能交通等领域都有可能都使用可靠多播方案，以此增强数据传输的效率和可靠性。当前，这个领域仍需要做进一步的探索和研究，以提高可靠多播方案的性能表现，包括提高编码和解码的效率、减少编码误差、降低解码的延迟、提高可靠性等方面。