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《基于線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)網(wǎng)絡(luò)編碼探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)網(wǎng)絡(luò)編碼探究摘要：描述了網(wǎng)絡(luò)編碼的研究現(xiàn)狀和存在的問題，通過分析線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的編碼和譯碼原理證明了網(wǎng)絡(luò)編碼的可行性，并基于線性代數(shù)理論論證了線性網(wǎng)絡(luò)編碼的最基本性質(zhì)-線性多播性。提出網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是一門“混合”的技術(shù)，未來網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)將結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息論和編碼技術(shù)，密碼學(xué)理論等不斷發(fā)展和深入。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)編碼；可行性；線性多播性；混合中圖分類號：TP393文獻標志碼：A文章編號：1006-8228(2012)12-01-02Researchonnetworkcodingbasedonlinearnet
2、workcodingtechnologyLiNi,YangWangdong,ChenQiang(DepartmentofInformationScienceandEngineering,HunanCityCollege,Yiyang,Hunan413000,China)Abstract:Thestatusofthenetworkcodingresearchandtheexistingproblemsaredescribed.Thefeasibilityofnetworkcodingisproventhroughtheanalysi
3、soflinearnetworkcodingtechnologycodinganddecodingprinciple.Themostbasicpropertyofthelinearnetworkcoding-linearmulticastpropertyisdemonstratedbasedontheoryoflinearalgebra.Finally,thenetworkcodingtechnologyisputforwardasa“hybrid”technology.Thenetworkcodingtechnologydeve
4、lopmentwillbecombinedwiththecomputernetworktechnology,informationtheory,codingtechnologyandcryptographytheory.Keywords：networkcoding；feasibility；linearmulticastproperty；hybrid0引言今天的互聯(lián)網(wǎng)信息就像高速路上的汽車或管道中的水流一樣被傳輸著，日益增長的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求和不可靠網(wǎng)絡(luò)的QOS需求，已成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸。為擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和提高系統(tǒng)容量，采用網(wǎng)絡(luò)編
5、碼技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最大流傳輸，已被國際學(xué)術(shù)界認定為解決網(wǎng)絡(luò)問題的重要手段，并成為網(wǎng)絡(luò)理論研究的熱點問題之一。1網(wǎng)絡(luò)編碼研究現(xiàn)狀和存在的問題上個世紀50年代香農(nóng)就提出：通信網(wǎng)絡(luò)端對端的最大信息流是由網(wǎng)絡(luò)有向圖的最小分割決定的，但傳統(tǒng)路由器的存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式難以達到最大流最小分割定理的上界。2000年，香港中文大學(xué)R.Ahlswdee等人在發(fā)表的論文NetworkInformationFlow中首次提出了網(wǎng)絡(luò)編碼[9],并根據(jù)信息論嚴格證明了網(wǎng)絡(luò)編碼允許中間節(jié)點對接收到的信息進行編碼并轉(zhuǎn)發(fā)，接收節(jié)點通過相應(yīng)的解碼獲得原始信息，這樣可以達到通
6、信網(wǎng)絡(luò)的容量上界，從而最大限度利用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)編碼的提出從本質(zhì)上打破了通信網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)的信息處理方式，是通信網(wǎng)絡(luò)研究中一個重要的里程碑事件。近年來，網(wǎng)絡(luò)編碼理論的研究已取得重要發(fā)展，同時在應(yīng)用基礎(chǔ)和工程實踐方面的研究也正在全方面展開。2003年，SYR.L1等人證明了使用線性網(wǎng)絡(luò)編碼已經(jīng)能足夠達到網(wǎng)絡(luò)多播容量。KoetterR等人提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的代數(shù)框架，并證明了存在滿足多播流量的線性不變編碼。這兩位學(xué)者的工作為網(wǎng)絡(luò)編碼的發(fā)展準備了必要的理論條件。隨機網(wǎng)絡(luò)編碼是由HoT、Medard等人在2003年提出的，它的提出拓寬了網(wǎng)絡(luò)編碼的
7、適用場景，使得網(wǎng)絡(luò)編碼不再局限于確定的網(wǎng)絡(luò)拓撲和集中式算法。CaiNing利用分布式網(wǎng)絡(luò)編碼來糾正網(wǎng)絡(luò)中的差錯，并論述了網(wǎng)絡(luò)編碼在安全方面的應(yīng)用，為網(wǎng)絡(luò)編碼增加了新的應(yīng)用領(lǐng)域。國外多所著名大學(xué)如麻省理工學(xué)院、多倫多大學(xué)、瑞士EPFL學(xué)院等，以及多家知名IT研究機構(gòu)包括微軟研究院、貝爾實驗室等，都在積極開展網(wǎng)絡(luò)編碼理論和應(yīng)用的研究，而國內(nèi)針對編碼的研究尚處于起步階段。目前，網(wǎng)絡(luò)編碼的理論研究尚處于初步階段，實際應(yīng)用也遠未挖掘出其真正潛力，還有大量的難題有待解決。①即便網(wǎng)絡(luò)編碼可以提高通過率，能使問題得到有效解決，但是要確定存在合適的
8、邊函數(shù)卻是件不容易的事情。還存在網(wǎng)絡(luò)什么時候傳輸?shù)倪吅瘮?shù)有用，有多少信息需要通過這種方式傳送等問題。②在許多實際的網(wǎng)絡(luò)中，并不一定是有向或無環(huán)的。對于有環(huán)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的編碼是時變的，這在實際中很少應(yīng)用。并沒有證明有環(huán)網(wǎng)中最佳時不變碼的存在。③多源網(wǎng)絡(luò)編
