網(wǎng)絡(luò)編碼研究綜述10450

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1、萬方數(shù)據(jù)第32卷第3期南京郵電大學(xué)拳報(bào)(自然科學(xué)版l2012年6月JournalofNanjingUniversityofPostsandTelecommunications(NaturalScience)V01．32No．3Jun．2012網(wǎng)絡(luò)編碼研究綜述董贊強(qiáng)1。沈蘇彬1，2，I．南京郵電大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所，江蘇南京、2．南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，江蘇南京210046摘要：網(wǎng)絡(luò)編碼是近年來網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域研究的重要熱點(diǎn)，其在提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)吞吐量及數(shù)據(jù)傳輸可靠性等方面的顯著優(yōu)勢受到網(wǎng)絡(luò)研究者越來越多的關(guān)注。文中從網(wǎng)絡(luò)編碼的研究進(jìn)展及網(wǎng)絡(luò)編碼的分類方面

2、論述網(wǎng)絡(luò)編碼的概念、理論和方法，結(jié)合對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼研究進(jìn)展的分析，詳細(xì)分析了網(wǎng)絡(luò)編碼當(dāng)前面I臨的重要問題。以及解決網(wǎng)絡(luò)鳊碼問題可能采取的方法，以此取得對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼研究的一些有用的結(jié)果。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)編碼；網(wǎng)絡(luò)鳊碼機(jī)制；編碼復(fù)雜度中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-5439(2012)03-0066—10TheSurveyonNetworkCodingResearchDONGZan·qian91，SHENSu-binl’2，1．Instlmte0fIdonnationNe腳ork‰㈦09y，N趼jin6UniversityofPostsa

3、ndTelecommunications．Nanjing21()003．China、、2．CollegeofComputer，N刪ingUniversityofPostsandTelecommunications。Nanjin9210046，China，Abstract：Networkcodinghasbecomeahottopicinthefieldofnetworkcommunicationinrecentyears．Itssignificantadvantagesinenhancingnetworkthroughputanddatarelia

4、bilityhaveattractedmoreandmoreattention．Thepaperattemptstodiscusstheconcepts，theoriesandmethodsofnetworkcodingintheviewofitspresentresearchprogressesandclassifications．Basedonthis，thepaperfurthermakesadetailedanalysisoftheimportantproblemsthatthecurrentnetworkcodingresearchenc

5、ountersandpres-entsthepossiblemethodsinsolvingtheseproblems．Keywords：networkcoding；networkcodingscheme；codingcomplexity0引言網(wǎng)絡(luò)編碼(networkcoding，NC)的提出是網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要突破，自其被Ahlswede¨o提出以來，已迅速發(fā)展成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，對(duì)信息論、編碼、通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)交換理論、無線通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)、密碼學(xué)、矩陣論等研究領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，已成為現(xiàn)今最熱門的研究領(lǐng)域之一。網(wǎng)絡(luò)編碼是一種融合編碼

6、和路由的信息交換技術(shù)，其原理表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的多個(gè)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行編碼融合，編碼后的數(shù)據(jù)再被中間結(jié)點(diǎn)以多點(diǎn)傳送方式(組播)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，目的結(jié)點(diǎn)可依據(jù)相應(yīng)的編碼系數(shù)進(jìn)行解碼，從而還原出原始的數(shù)據(jù)拉J。網(wǎng)絡(luò)編碼概念的提出為研究提高網(wǎng)絡(luò)通信容量指出了一個(gè)新的方向，同時(shí)，使原先分立于物理層的“編碼”與網(wǎng)絡(luò)層的“路由”得到了有機(jī)地統(tǒng)一。網(wǎng)絡(luò)編碼通過允許網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點(diǎn)對(duì)不同數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)的編碼取得網(wǎng)絡(luò)最大流傳輸理論的上界，也改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)僅充當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的角色，這從本質(zhì)上打破了網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式，推翻了網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立比特不能再被壓縮的經(jīng)典結(jié)論。網(wǎng)絡(luò)編碼是

7、一種從總體上提高系統(tǒng)性能的新興信息傳輸技術(shù)，這表現(xiàn)在其通過增加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)單次傳輸?shù)男畔⒘刻嵘W(wǎng)絡(luò)的吞吐量。同時(shí)，其顯著的收稿日期：2011．10-20基金項(xiàng)目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2006AAOIZ208)和江蘇省科技支撐計(jì)劃(BE2009157)資助項(xiàng)目通訊作者：沈蘇彬電話：(025)83492137E—Mlil：sbshen@njupt．edu．cn萬方數(shù)據(jù)第3期董贊強(qiáng)等：網(wǎng)絡(luò)編碼研究綜述67優(yōu)勢也已被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)其它重要方面的研究，如在保障網(wǎng)絡(luò)鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、安全性，以及提高網(wǎng)絡(luò)能量的利用效率等。特別地，隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在

8、近年來的快速發(fā)展，越來越多的人開始使用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，同時(shí)，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性和對(duì)無線通信傳輸質(zhì)量的要求不斷提高