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《卷積網(wǎng)絡(luò)編碼》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第1期Vol.7No.12012年2月JournalofCAEITFeb.2012殝檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝檵檵“信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”專題檵檵殝檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵殝卷積網(wǎng)絡(luò)編碼郭網(wǎng)媚,蔡寧(西安電子科技大學(xué)ISN國家重點實驗室,西安710071)摘要:網(wǎng)絡(luò)編碼作為一種新的編碼技術(shù)在提高傳輸效率、均衡負(fù)載、節(jié)省資源及數(shù)據(jù)安全等方面有很大優(yōu)勢。對于確定型通信網(wǎng)絡(luò),線性網(wǎng)絡(luò)編碼已被證明是一種簡單高效的編碼方式。然而,對基于無線網(wǎng)絡(luò)的通信則不然,這主要是因為無線網(wǎng)絡(luò)組成元素的可移動性,鏈路的不穩(wěn)定性,傳輸?shù)膹V
2、播特性及資源共享性。針對無線網(wǎng)絡(luò)特性,卷積網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)運而生,并表明比分組網(wǎng)絡(luò)編碼存儲需求更少、譯碼時延及復(fù)雜度更小,成為網(wǎng)絡(luò)編碼在無線應(yīng)用研究方面的焦點。首先介紹了卷積網(wǎng)絡(luò)編碼的研究進(jìn)展,以及迫切需要解決的問題。然后從卷積網(wǎng)絡(luò)編碼的基本模型,研究方向,已有的編譯碼算法及與經(jīng)典卷積編碼的關(guān)系幾個方面展開,為今后的卷積網(wǎng)絡(luò)編碼及其應(yīng)用研究廓清思路。關(guān)鍵詞:卷積網(wǎng)絡(luò)編碼;代數(shù)結(jié)構(gòu);自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼;軟譯碼中圖分類號:TN915.01文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-5692(2012)01-010-07Overview
3、onConvolutionalNetworkCodingGUOWang-mei,CAINing(TheKeyLab.ofIntegratedServicesnetwork,SchoolofTelecommunication,XidianUniv.,Xi’an710071,China)Abstract:Networkcoding,asanewtechnique,isstudiedtoimprovetheefficiencyoftransmission,loadbanquitism,energysavingandd
4、atasecurity.Fordeterministicnetworks,linearnetworkcodinghasbeenprovedtobeanefficientapproachwithlowcomplexity.However,itisdifferentforwirelessnetwork.Forthefeaturesofmovableelements,unstablelinks,broadcasttransmitionandbandwidthsharing,weneedtoconsideritspro
5、blemsspecially.Convolutionalnetworkcodingisformulatedtocapturethecharacteristicoverwirelessnetworks,andbecomesoneofthehottesttopics.Itispresentedfirstlywithresearchstatusandresultsaswellastheremainingproblems.ThentheprincipleandmodelsofCNC,thevarietyas-pects
6、,thealgorithmsandtherelationswithclassicconvolutionalcodesareillustrated.ThepurposeistoprovideatutorialofCNCfortheinterestedresearchers.Keywords:convolutionalnetworkcoding;algebraicapproach;adaptivenetworkcodingalgorithm;soft-decoding如何實現(xiàn)消息在網(wǎng)絡(luò)中的高效傳輸。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)0引
7、言中,消息通過一系列中間節(jié)點傳輸?shù)叫潘薰?jié)點,中間節(jié)點對數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲并轉(zhuǎn)發(fā)給下一個節(jié)點,即中考慮由點對點的信道所組成的通信系統(tǒng),消息間節(jié)點對消息不做任何處理。2000年,R.Ahlswede[1]由信源節(jié)點傳輸?shù)叫潘薰?jié)點,其中一個基本問題是等首次提出網(wǎng)絡(luò)編碼,允許中間節(jié)點對接收到的收稿日期:2011-12-26修訂日期:2012-02-14基金項目:國家自然科學(xué)基金重點項目(60832001)和國家重點ISN實驗室項目基金(ISN01080202)2012年第1期郭網(wǎng)媚等:卷積網(wǎng)絡(luò)編碼11[16]信息進(jìn)行編碼后
8、再轉(zhuǎn)發(fā)出去,并在理論上證明了使序列可譯的工作,文獻(xiàn)[17,18]從序列的角度提用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)可達(dá)到網(wǎng)絡(luò)通信的容量上界。Li出卷積編碼可譯的概念,并給出譯碼算法,這與文獻(xiàn)[2]等給出線性構(gòu)造方法并證明其最優(yōu)性,Kotter[9]中的譯碼方法同屬于軟譯碼,即一邊接收一邊[3][4]等給出網(wǎng)絡(luò)編碼的代數(shù)結(jié)構(gòu),以及Ho等提出譯碼,而不必像分組譯碼器需要收到所有消息才可隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼算法之后,網(wǎng)絡(luò)