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网络最大流最小割(Max Flow Min Cut)定理表明,端到端网络中的最大信息流取决于网络最小割,但当前的所采用的传统通信方式无法达到香农定理的上限。2000年,由杨伟豪、蔡宁率先提出网络编码(Network Coding)的概念,并通过理论分析以及严格的数学推理,指出将NC和现有网络相结合能够达到香农定理的上限。网络编码概念的提出,突破了现有网络的存储转发模式,为网络和信息论的发展研究提供了新的思路和方法。现有网络是通过引入恰当的通信协议来保证通信的可靠性和服务质量。地面有线端到端网络中,保证信息的可靠传输主要是依赖反馈重传机制的TCP/IP协议来实现。然而在无线端到端网络中,由于链路的特性,特别是长时延、高误码率的无线网络中,高丢包率会引发TCP层大量的重传,长时延特性使得通信双方长期处于空闲状态,这些因素将会导致现有协议在无线网络中难以获得较好的性能。因此,在特殊场合的无线端到端网络中,一般在TCP/IP协议基础上引入差错控制的思想方法,主要是利用前向纠错的方法,对发送端待发送的数据编码进行差错保护,从而保障通信的可靠性。本文正是在前人的研究基础上,将网络编码作为一种纠删策略引入到无线端到端网络中。首先,本文对网络编码编解码进行了详细的描述和分析,并与无线端到端网络中常用的纠删码喷泉码进行比较,进而将网络编码作为一种纠删策略引入到无线端到端网络中。其次,本文创新性地将网络编码作为一个子层加入到现有通信协议的IP层和链路层之间,并详细设计实现了网络编码子层发端、接端的工作原理,以及反馈的方式,NC子层重传的策略,并提出了两点改进策略:(1)固定系数网络编码策略;(2)基于动态自适应冗余因子的NC策略。最后,本文通过搭建系统仿真平台对协议进行仿真测试,通过选择不同的上层协议(TCP和UDP),以及不同程度的丢包率,来验证加入网络编码之后对通信吞吐量性能的提升。并且分析了NC子层的引入而引起的开销。仿真结果表明,无线端到端网络中引入网络编码之后,通信性能能够得到显著提升。