基于网络编码理论的分布式路由与交换结构研究

60年前C.E.Shannon发表"通信数学原理"解决了信道容量极限问题。2000年诞生的网络编码（Network Coding:NC）是继此后的一个全新突破，它解决了网络通信中单/多源对多接收点组/广播如何达到网络容量极限的问题。传统网络通信节点上的路由交换机只完成转发功能。NC指出如果允许路由交换机对输入信息流进行编码再发送，可进一步提升节点吞吐量使得网络达到最大流最小割的组/广播理论极限。因此NC在内容分发及无线网络上的应用得到广泛研究，但是在路由交换节点内部，如何结合NC技术设计具有NC功能的路由交换系统，尚未进行系统深入研究。本项目对NC与典型交换结构如矩阵结构等的结合进行分析，重点研究如何在负载均衡多径自路由代数交换结构上实现基于随机网络编码的组播，构造非NP复杂度的组单播接入允许控制算法，并分析其对提高节点吞吐率的作用，对NC编码部分功能进行硬件逻辑实现，分析其复杂性。