時(shí)間：2022-10-18 18:25:01
序論：在您撰寫(xiě)編碼技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原理
網(wǎng)絡(luò)編碼較為全面的定義了網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入和輸出的關(guān)系，中間結(jié)點(diǎn)一旦具備編碼條件，那么中間結(jié)點(diǎn)就會(huì)對(duì)其所接受到的數(shù)據(jù)按照相應(yīng)的方式進(jìn)行編碼方面的處理。當(dāng)編碼的數(shù)據(jù)被逐漸的傳送到后續(xù)結(jié)點(diǎn)之后，后續(xù)結(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行編碼，也可以不進(jìn)行編碼，如果有需要還要進(jìn)行編碼的話，這時(shí)就要對(duì)接到的信息按照之前的方式再進(jìn)行一次編碼，然后傳輸，經(jīng)過(guò)不斷的反復(fù)編碼傳輸，最終就會(huì)實(shí)現(xiàn)所有的編碼信息都能夠到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)。最后一步工作就是目的結(jié)點(diǎn)通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行譯碼之后，就可以得到最初結(jié)點(diǎn)所發(fā)出的基本信息了。
1.2網(wǎng)絡(luò)編碼的構(gòu)造方法
在對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的研究當(dāng)中最主要的一個(gè)問(wèn)題就是結(jié)點(diǎn)要根據(jù)哪種方式對(duì)所接受的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行編碼組合。從目前的研究來(lái)看，學(xué)者從不同的角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的構(gòu)造方法進(jìn)行了相應(yīng)的分析探討，比如說(shuō)采用的編碼系數(shù)選擇方式，分組編碼操作方式等方面，其具體的表現(xiàn)是根據(jù)編碼結(jié)點(diǎn)分組進(jìn)行編碼操作的方式，其中線性網(wǎng)絡(luò)編碼主要表現(xiàn)是結(jié)點(diǎn)對(duì)所接受的數(shù)據(jù)分組實(shí)行的是線性編碼組合型操作，不然編碼的工程就會(huì)變?yōu)榉蔷€性網(wǎng)絡(luò)編碼。我們根據(jù)編碼系數(shù)的選擇方式，把網(wǎng)絡(luò)編碼構(gòu)造的方法分為兩種，一種是確定性網(wǎng)絡(luò)編碼，另一種是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼。這兩種編碼都有一定的好處，但是確定性網(wǎng)絡(luò)編碼構(gòu)造方法的編碼系數(shù)是根據(jù)某一種算法進(jìn)行確定的，而隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼中編碼系數(shù)是從伽羅符號(hào)中隨機(jī)進(jìn)行選擇的，因此隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼構(gòu)造方法在整個(gè)的網(wǎng)絡(luò)編碼系數(shù)選擇中占據(jù)著靈活性的地位，這也是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼構(gòu)造方法的特點(diǎn)。我們根據(jù)編碼在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，將網(wǎng)絡(luò)編碼分為了兩種編碼形式，一種是集中式網(wǎng)絡(luò)編碼，另一種是分布式網(wǎng)絡(luò)編碼。集中式網(wǎng)絡(luò)編碼是在編碼的過(guò)程當(dāng)中需要了解全局的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，根?jù)全局網(wǎng)絡(luò)的情況來(lái)分配相應(yīng)的編碼系數(shù)，這一編碼形式并不適合拓?fù)渥儞Q較大的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。分布式網(wǎng)絡(luò)編碼僅僅需要了解網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中一部分拓?fù)湫畔⒕涂梢赃M(jìn)行相應(yīng)的編碼操作，而且分布式網(wǎng)絡(luò)編碼還具有較為良好的應(yīng)用性能。
1.3網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的研究
網(wǎng)絡(luò)編碼是一種編碼和路由信息交換的技術(shù)，在傳統(tǒng)道德路由方法基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)接收的多個(gè)分組進(jìn)行相應(yīng)的編碼信息融合，以達(dá)到增加單次傳輸信息量的作用，從而提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。網(wǎng)絡(luò)編碼最開(kāi)始提出時(shí)是因?yàn)槎嗖ゼ夹g(shù)，網(wǎng)絡(luò)編碼最初是為了提高網(wǎng)絡(luò)多播的數(shù)據(jù)速率，而隨著網(wǎng)絡(luò)研究的不斷深入，使得網(wǎng)絡(luò)編碼在其他的領(lǐng)域也逐漸有了優(yōu)勢(shì)，比如說(shuō)提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，從總體而言，對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用在很大程度上提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量，進(jìn)一步的減少了數(shù)據(jù)分組的傳輸量，也在一定程度上降低了數(shù)據(jù)傳送的功耗，由此我們看出網(wǎng)絡(luò)編碼為網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳送性能的改善提供了新的途徑。
1.4基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)研究趨勢(shì)
隨著基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究的不斷深入，出現(xiàn)了很多新的理論，但是網(wǎng)絡(luò)編碼所面臨的問(wèn)題也隨之增多，尤其是網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送技術(shù)問(wèn)題，雖然經(jīng)過(guò)近幾年的研究取得了一定的進(jìn)展。但是仍然面臨著許多難題需要我們?nèi)ブ鹨唤鉀Q。
1）網(wǎng)絡(luò)編碼復(fù)雜度得到降低。
現(xiàn)階段最主要的一個(gè)問(wèn)題就是怎樣在提高網(wǎng)絡(luò)編碼效率的同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)編碼的復(fù)雜程度。這會(huì)涉及到網(wǎng)絡(luò)編碼的相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)，這也是作為網(wǎng)絡(luò)編碼性能評(píng)價(jià)的內(nèi)容之一，還有就是在網(wǎng)絡(luò)編碼實(shí)用化的過(guò)程當(dāng)中，逐漸控制網(wǎng)絡(luò)編碼的復(fù)雜程度，減少網(wǎng)絡(luò)編碼需要的額外的計(jì)算量，從而降低系統(tǒng)的實(shí)施成本。這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)部署以及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼都具有非常重要的意義。
2）數(shù)據(jù)傳送可靠性研究。
保證網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)主要方面就是提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的可靠性，現(xiàn)階段對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的網(wǎng)絡(luò)編碼研究主要是根據(jù)多徑路由展開(kāi)的，這也在一定程度上對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼中的數(shù)據(jù)傳輸提供了可靠性。因此在多跳動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中，分析研究提高網(wǎng)絡(luò)編碼數(shù)據(jù)傳送的可靠性具有很高的現(xiàn)實(shí)意義。
2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)的相應(yīng)解決方案
1）在對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)研究當(dāng)中
其出發(fā)點(diǎn)主要向三個(gè)方面集中：一是較為系統(tǒng)的分析網(wǎng)絡(luò)編碼在各個(gè)協(xié)議層與現(xiàn)有協(xié)議相結(jié)合的參數(shù)，其目的是為了讓?xiě)?yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼提高網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)整體性能；二是設(shè)計(jì)相應(yīng)的對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的線性規(guī)劃模型，以便求解出線性規(guī)劃模型的最有設(shè)定；三是提高各個(gè)協(xié)議層之間的信息反饋機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整。
2）在對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼時(shí)延約束控制的研究當(dāng)中
針對(duì)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)頻繁的參與編碼和解碼的操作，使得數(shù)據(jù)編碼時(shí)延逐漸成為了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送累積時(shí)延的主體，基于此種情況，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)編碼的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，提出了基于數(shù)據(jù)傳送時(shí)延約束的網(wǎng)絡(luò)編碼模型，這一模型的出現(xiàn)在較大程度上對(duì)傳送時(shí)延進(jìn)行了優(yōu)化的控制；與此同時(shí)我們還引入了數(shù)據(jù)傳送信息反饋機(jī)制，以此來(lái)促進(jìn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的及時(shí)有效傳送。
3結(jié)束語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)編碼實(shí)際上是將路由和編碼的信息進(jìn)行相互交換的方式。傳統(tǒng)路由主要是實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)編碼則能夠接收到幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)組，然后將其融合編碼信息，增大傳輸信息的數(shù)量，從而能大大提高網(wǎng)絡(luò)的利用效率，結(jié)束了傳統(tǒng)中認(rèn)為獨(dú)立比特不可壓縮的理論。它的工作原理是利用有限域中的運(yùn)算，將接收到的幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)組，在網(wǎng)絡(luò)不同的結(jié)點(diǎn)中進(jìn)行重新編碼組合，然后將編碼過(guò)的數(shù)據(jù)以多播的形式轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)目的結(jié)點(diǎn)，并由目的結(jié)點(diǎn)對(duì)其解碼還原，得到原始數(shù)據(jù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了通信。網(wǎng)絡(luò)編碼的主要優(yōu)勢(shì)是提高了網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)性能，提高通信效率，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼增大了每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，減少了傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，從而能夠很好地提高網(wǎng)絡(luò)通信的性能，不僅增加了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的吞吐量，也提高了寬帶的利用效率，還能平衡各網(wǎng)絡(luò)目的結(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載能力。在當(dāng)前人們?cè)絹?lái)越依賴(lài)無(wú)線通信技術(shù)的的背景下，網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)安全、提高資源利用率等方面也有十分重要的作用。
2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究
網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，其理論研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景都是不言而喻的。世界上一些高等學(xué)府和科研機(jī)構(gòu)都展開(kāi)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的研究，并且在多個(gè)方面取得了不小的成果。
2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)編碼研究中涉及到的主要部分還是在網(wǎng)絡(luò)層方面，特別是如何有效地將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼有機(jī)結(jié)合，是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究的重要方面。有一部分研究已經(jīng)深入到網(wǎng)絡(luò)編碼如何有效結(jié)合協(xié)議結(jié)構(gòu)中其他協(xié)議層，例如網(wǎng)絡(luò)編碼與MAC層協(xié)議或者與傳送層TCP協(xié)議等等的結(jié)合問(wèn)題。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼的特性與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的方式有很大的區(qū)別，所以為了不更改已普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)編碼與其融合將會(huì)遇到各種各樣新的問(wèn)題，例如，它們之間的兼容性、網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)是否會(huì)產(chǎn)生不利的影響。這些問(wèn)題都是后來(lái)研究者需要解決的問(wèn)題，同時(shí)也為研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)提供了框架性借鑒，使得網(wǎng)絡(luò)編碼能夠與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有機(jī)融合，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。
2.2數(shù)據(jù)傳送模型
網(wǎng)絡(luò)編碼具有的最重要的功能之一就是將數(shù)據(jù)智能化處理，這主要是通過(guò)對(duì)編碼策略的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而碼構(gòu)造算法是編碼策略設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。碼構(gòu)造算法主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點(diǎn)的編碼方式，它需要保證目的結(jié)點(diǎn)能夠有效識(shí)別出傳遞的編碼信息并進(jìn)行正確解碼。所以碼構(gòu)造算法包含了編碼和解碼兩個(gè)內(nèi)容，并且要求其算法復(fù)雜程度低，易于實(shí)施應(yīng)用。碼構(gòu)造算法主要有三種：代數(shù)型、線性型、隨機(jī)型。線性網(wǎng)絡(luò)編碼能將中間結(jié)點(diǎn)接受的各路信息進(jìn)行線性組合，這種編碼運(yùn)算較簡(jiǎn)單，所以得到了普遍應(yīng)用。
2.3路由協(xié)議
基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞效率和性能，它是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用到實(shí)際中的重要基礎(chǔ)，而且將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行更高層次的融合是十分重要的研究課題，可以為以后開(kāi)發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)提供借鑒和指導(dǎo)。基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議研究主要有兩個(gè)方面：獨(dú)立路由協(xié)議和編碼感知的路由協(xié)議，它們主要的不同點(diǎn)是路由協(xié)議產(chǎn)生的過(guò)程中能否主動(dòng)編碼，也就是說(shuō)路由協(xié)議是否能夠提高編碼的利用效率。
2.4數(shù)據(jù)傳輸性能保障機(jī)制
實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐蝗恍院途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，例如造成數(shù)據(jù)丟失或者傳輸延遲等。所以基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究出能確保數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)谋Ｕ蠙C(jī)制和編碼策略，尤其需要盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時(shí)間和保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。所以，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信中，利用QoS保證機(jī)制是當(dāng)前研究的重要課題之一。當(dāng)前已研究出來(lái)幾個(gè)解決方案，比如建立數(shù)據(jù)延遲時(shí)間的模型，從模型中找出延遲的解決方案；利用多速率編碼器來(lái)分析各路中傳輸速率不同的數(shù)據(jù)，從而減小數(shù)據(jù)在編碼器中的傳輸時(shí)間。
3結(jié)語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)編碼實(shí)際上是將路由和編碼的信息進(jìn)行相互交換的方式。傳統(tǒng)路由主要是實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)編碼則能夠接收到幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)組，然后將其融合編碼信息，增大傳輸信息的數(shù)量，從而能大大提高網(wǎng)絡(luò)的利用效率，結(jié)束了傳統(tǒng)中認(rèn)為獨(dú)立比特不可壓縮的理論。它的工作原理是利用有限域中的運(yùn)算，將接收到的幾個(gè)不同的數(shù)據(jù)組，在網(wǎng)絡(luò)不同的結(jié)點(diǎn)中進(jìn)行重新編碼組合，然后將編碼過(guò)的數(shù)據(jù)以多播的形式轉(zhuǎn)發(fā)給各個(gè)目的結(jié)點(diǎn)，并由目的結(jié)點(diǎn)對(duì)其解碼還原，得到原始數(shù)據(jù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了通信。網(wǎng)絡(luò)編碼的主要優(yōu)勢(shì)是提高了網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)性能，提高通信效率，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼增大了每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，減少了傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，從而能夠很好地提高網(wǎng)絡(luò)通信的性能，不僅增加了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的吞吐量，也提高了寬帶的利用效率，還能平衡各網(wǎng)絡(luò)目的結(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載能力。在當(dāng)前人們?cè)絹?lái)越依賴(lài)無(wú)線通信技術(shù)的的背景下，網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)安全、提高資源利用率等方面也有十分重要的作用。
2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究
網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，其理論研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景都是不言而喻的。世界上一些高等學(xué)府和科研機(jī)構(gòu)都展開(kāi)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的研究，并且在多個(gè)方面取得了不小的成果。
2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)編碼研究中涉及到的主要部分還是在網(wǎng)絡(luò)層方面，特別是如何有效地將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼有機(jī)結(jié)合，是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究的重要方面。有一部分研究已經(jīng)深入到網(wǎng)絡(luò)編碼如何有效結(jié)合協(xié)議結(jié)構(gòu)中其他協(xié)議層，例如網(wǎng)絡(luò)編碼與MAC層協(xié)議或者與傳送層TCP協(xié)議等等的結(jié)合問(wèn)題。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼的特性與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的方式有很大的區(qū)別，所以為了不更改已普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)編碼與其融合將會(huì)遇到各種各樣新的問(wèn)題，例如，它們之間的兼容性、網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)是否會(huì)產(chǎn)生不利的影響。這些問(wèn)題都是后來(lái)研究者需要解決的問(wèn)題，同時(shí)也為研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)提供了框架性借鑒，使得網(wǎng)絡(luò)編碼能夠與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有機(jī)融合，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。
2.2數(shù)據(jù)傳送模型
網(wǎng)絡(luò)編碼具有的最重要的功能之一就是將數(shù)據(jù)智能化處理，這主要是通過(guò)對(duì)編碼策略的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而碼構(gòu)造算法是編碼策略設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。碼構(gòu)造算法主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點(diǎn)的編碼方式，它需要保證目的結(jié)點(diǎn)能夠有效識(shí)別出傳遞的編碼信息并進(jìn)行正確解碼。所以碼構(gòu)造算法包含了編碼和解碼兩個(gè)內(nèi)容，并且要求其算法復(fù)雜程度低，易于實(shí)施應(yīng)用。碼構(gòu)造算法主要有三種：代數(shù)型、線性型、隨機(jī)型。線性網(wǎng)絡(luò)編碼能將中間結(jié)點(diǎn)接受的各路信息進(jìn)行線性組合，這種編碼運(yùn)算較簡(jiǎn)單，所以得到了普遍應(yīng)用。
2.3路由協(xié)議
基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞效率和性能，它是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用到實(shí)際中的重要基礎(chǔ)，而且將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行更高層次的融合是十分重要的研究課題，可以為以后開(kāi)發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)提供借鑒和指導(dǎo)。基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議研究主要有兩個(gè)方面：獨(dú)立路由協(xié)議和編碼感知的路由協(xié)議，它們主要的不同點(diǎn)是路由協(xié)議產(chǎn)生的過(guò)程中能否主動(dòng)編碼，也就是說(shuō)路由協(xié)議是否能夠提高編碼的利用效率。
2.4數(shù)據(jù)傳輸性能保障機(jī)制
實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐蝗恍院途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，例如造成數(shù)據(jù)丟失或者傳輸延遲等。所以基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究出能確保數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)谋Ｕ蠙C(jī)制和編碼策略，尤其需要盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時(shí)間和保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。所以，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信中，利用QoS保證機(jī)制是當(dāng)前研究的重要課題之一。當(dāng)前已研究出來(lái)幾個(gè)解決方案，比如建立數(shù)據(jù)延遲時(shí)間的模型，從模型中找出延遲的解決方案；利用多速率編碼器來(lái)分析各路中傳輸速率不同的數(shù)據(jù)，從而減小數(shù)據(jù)在編碼器中的傳輸時(shí)間。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)編碼無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息交換
一、網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的差異
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，要借助路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，根據(jù)數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址，路由器將數(shù)據(jù)包向各個(gè)鏈路發(fā)送。由于沒(méi)有統(tǒng)一的安排和協(xié)調(diào)，在同一鏈路中會(huì)出現(xiàn)很多數(shù)據(jù)包，必須排隊(duì)等待通過(guò)的情況，這就制約了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和效率的提升。2000年，新型網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)就得到了廣泛關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)著力解決的問(wèn)題是有效地將同時(shí)到達(dá)路由器的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送出去，不讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生擁塞，從而提高數(shù)據(jù)傳輸速度。
二、網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
2.1網(wǎng)絡(luò)編碼的概念
網(wǎng)絡(luò)編碼是一種融合了路由和編碼的信息交換技術(shù)，它的核心思想是在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)各條信道上收到的信息進(jìn)行線性或者非線性的處理，然后轉(zhuǎn)發(fā)給下游節(jié)點(diǎn)，中間節(jié)點(diǎn)扮演著編碼器或信號(hào)處理器的角色。
2.2網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)
網(wǎng)絡(luò)編碼融合了路由和編碼的概念，使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，還可以進(jìn)行編碼處理，已證明了使用線性網(wǎng)絡(luò)編碼已經(jīng)能足夠達(dá)到網(wǎng)絡(luò)多播容量。但網(wǎng)絡(luò)編碼的好處不止這些，尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)。網(wǎng)絡(luò)編碼首先應(yīng)被應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特性是不可靠性和廣播特性，使網(wǎng)絡(luò)編碼非常適合應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上，因?yàn)闊o(wú)線鏈路的不可靠性和物理層廣播特性非常適合使用編碼的方法。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼，可以解決傳統(tǒng)路由、跨層設(shè)計(jì)等技術(shù)無(wú)法解決的問(wèn)題，提高網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的廣播特性使其非常適合使用網(wǎng)絡(luò)編碼，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)包給它的一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)時(shí)，它的其它鄰居節(jié)點(diǎn)也可以接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包。因此，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)不同的數(shù)據(jù)包感興趣時(shí)，可以將這些數(shù)據(jù)包編碼后再一起傳輸，這樣子可以使其所有的鄰居節(jié)點(diǎn)都收到感興趣的數(shù)據(jù)包并可以節(jié)約無(wú)線資源。
應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼，可以解決傳統(tǒng)路由、跨層設(shè)計(jì)等技術(shù)無(wú)法解決的問(wèn)題，提高網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，尤其是組播吞吐量?？梢詼p少數(shù)據(jù)包的傳播次數(shù)，降低無(wú)線發(fā)送能耗。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)部分節(jié)點(diǎn)或鏈路失效時(shí)采用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，最終在目的節(jié)點(diǎn)仍然能恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性和魯棒性。網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能改善主要體現(xiàn)在提高網(wǎng)絡(luò)編碼的吞吐量上，網(wǎng)絡(luò)編碼已經(jīng)被證明對(duì)于提高某些網(wǎng)絡(luò)的吞吐量有著很大的作用。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)編碼可以在很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，但是同時(shí)會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。不少研究者在研究提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組播吞吐量的同時(shí)，研究如何降低因采用網(wǎng)絡(luò)編碼帶來(lái)的復(fù)雜性。在網(wǎng)絡(luò)狀況惡劣的條件下，網(wǎng)絡(luò)編碼和路由之間組播吞吐量的差別不大，網(wǎng)絡(luò)編碼的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性上;在網(wǎng)絡(luò)狀況較好的條件下，網(wǎng)絡(luò)編碼相對(duì)于路由方法，在很大程度上，提高了組播吞吐量。這為根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)編碼算法提供了可能。
2.3網(wǎng)絡(luò)編碼如何提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性
網(wǎng)絡(luò)編碼在提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性研究方面亦取得了一定的成果。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組播中，對(duì)于數(shù)據(jù)包的惡意修改的檢測(cè)，過(guò)去是使用基于消息認(rèn)證碼或者數(shù)字簽名的方法?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼產(chǎn)生了一種基于數(shù)據(jù)包的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼檢測(cè)策略，這種方法計(jì)算量小，而且檢測(cè)概率可以根據(jù)通信控制開(kāi)銷(xiāo)、網(wǎng)絡(luò)編碼復(fù)雜程度和檢測(cè)時(shí)間這些因素進(jìn)行調(diào)控。但這種方法亦存在不足。這種方法要求接收節(jié)點(diǎn)需要預(yù)先獲得至少一個(gè)沒(méi)有被惡意修改過(guò)的數(shù)據(jù)包，并且數(shù)據(jù)包的內(nèi)容不能被攻擊者知曉，因此，這種方法對(duì)抗攻擊效果不好。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)廣播重傳處理中,多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的丟包都要求源節(jié)點(diǎn)重傳數(shù)據(jù)包,需要廣播發(fā)送較多的重傳次數(shù).本文將隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)廣播重傳中,提出一種新穎的廣播重傳方法(RLNCBR)。該方法中,源節(jié)點(diǎn)記錄多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)中丟包最多的接收節(jié)點(diǎn)丟包數(shù),再按照隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼的方法編碼組合該丟包數(shù)個(gè)線性編碼包。源節(jié)點(diǎn)廣播重傳，接收節(jié)點(diǎn)采用運(yùn)算編碼線性組合的方法獲得信息包數(shù)據(jù)。數(shù)學(xué)分析表明,該方法能保證所有接收節(jié)點(diǎn)的編碼可解性,同時(shí)重傳次數(shù)可達(dá)到理論最優(yōu)性。模擬測(cè)試結(jié)果表明:與傳統(tǒng)重傳方法相比,RLNCBR有效地減少了信息包的平均傳輸次數(shù),提高了傳輸效率。
三、網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用發(fā)展方向
網(wǎng)絡(luò)編碼正在給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)革命性的變化：網(wǎng)絡(luò)編碼從用來(lái)達(dá)到有線網(wǎng)絡(luò)中的組播容量，發(fā)展到在有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中提高吞吐量、節(jié)省能量、增強(qiáng)魯棒性和安全性，甚至改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、改變網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)方法。網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用還存在著以下的幾個(gè)問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)編碼的具體實(shí)現(xiàn)和降低網(wǎng)絡(luò)編碼的復(fù)雜性。現(xiàn)在已經(jīng)提出了很多網(wǎng)絡(luò)編碼方法，有集中式線性網(wǎng)絡(luò)編碼和分布式隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，但是如何在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼，需要考慮許多實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，例如同步、控制開(kāi)銷(xiāo)等。網(wǎng)絡(luò)編碼在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中如何實(shí)現(xiàn)是一個(gè)很迫切的問(wèn)題。采用網(wǎng)絡(luò)編碼可以在很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)性能，但設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上的復(fù)雜性也隨之增加。如何在不顯著增加網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)，綜合考慮效率和性能的前提下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編碼問(wèn)題是將來(lái)需要進(jìn)行深入研究的方向。
四、結(jié)束語(yǔ)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由于環(huán)境的多變性,使得數(shù)據(jù)包在傳輸過(guò)程中更加容易丟失。目前,重傳常被用來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線廣播的錯(cuò)誤處理,普通重傳方法思想基于發(fā)送方通過(guò)反饋得到接收方的出錯(cuò)情況,重傳出錯(cuò)的數(shù)據(jù)報(bào)文來(lái)恢復(fù)出錯(cuò)的報(bào)文。:
網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是近十年來(lái)飛速發(fā)展的一個(gè)研究課題。雖然還沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)中，但已引起了較大的關(guān)注，比如美國(guó)軍方已經(jīng)意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)撥款研究網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在移動(dòng)自組網(wǎng)(MobileAdHocNetwork)中的應(yīng)用。因此,我們也應(yīng)當(dāng)及時(shí)跟蹤國(guó)際上的網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),結(jié)合各種應(yīng)用深入思考網(wǎng)絡(luò)所涉及的各種安全技術(shù)問(wèn)題。
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0 引言
中文MARC是中國(guó)機(jī)讀目錄（China Machine-Readable Catalogue）的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文MARC的主要作用是將各類(lèi)書(shū)目信息編目成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)可讀形式，便于讀者檢索以及各圖書(shū)情報(bào)部門(mén)之間交流書(shū)目。學(xué)位論文是高校大學(xué)生為獲取相應(yīng)級(jí)別學(xué)位而撰寫(xiě)的關(guān)于在校期間所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用或所完成的科研成果。
目前，我國(guó)各高校的學(xué)位論文大部分都是用中文撰寫(xiě)的，也有一小部分是用外文撰寫(xiě)的。高校圖書(shū)館將學(xué)位論文收藏至自建特色數(shù)據(jù)庫(kù)，就需要對(duì)學(xué)位論文進(jìn)行編目，對(duì)學(xué)位論文編目時(shí)要保證編目產(chǎn)生的關(guān)于學(xué)位論文的數(shù)據(jù)的質(zhì)量，以方便讀者檢索并利用學(xué)位論文。
1 中文MARC編目學(xué)位論文存在的問(wèn)題
高校圖書(shū)館對(duì)文獻(xiàn)資源進(jìn)行有效的分類(lèi)標(biāo)引和主題標(biāo)引，并用相應(yīng)的著錄、編目格式使文獻(xiàn)資源的主要檢索項(xiàng)及特點(diǎn)形成書(shū)目的形式就是高校圖書(shū)館的編目工作[1]。學(xué)位論文編目的工作流程一般為：回溯編目―審校―典藏―貼書(shū)標(biāo)―入庫(kù)上架。學(xué)位論文作為一種特殊的文獻(xiàn)資源，其編目具有自己的特點(diǎn)：1）編目難度高。高校大學(xué)生研究的學(xué)術(shù)領(lǐng)域及學(xué)術(shù)方向繁多，其具體研究方向小而專(zhuān)，對(duì)非專(zhuān)業(yè)編目人員來(lái)說(shuō)，分類(lèi)編目比較困難；2）編目工作量巨大。教育事業(yè)飛速發(fā)展，各高校每年都在擴(kuò)大招生，進(jìn)而各高校每年產(chǎn)出的學(xué)位論文數(shù)量激增，而高校圖書(shū)館編目人員有限，而且圖書(shū)館每年還要有其他書(shū)目入館需要編目，因此編目人員總的工作量非常大。3）學(xué)位論文撰寫(xiě)語(yǔ)種不統(tǒng)一。部分高校設(shè)有外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，這些學(xué)院的部分學(xué)生所撰寫(xiě)的學(xué)位論文所使用的語(yǔ)種一般為外文。
中文MARC是以UNIMARC為基本依據(jù)，根據(jù)我國(guó)出版物的具體情況制定的[2]。中文MARC機(jī)讀記錄字段區(qū)有如下10個(gè)功能塊：0―標(biāo)識(shí)塊；1―編碼信息塊；2―著錄信息塊；3―附注塊；4―款目連接塊；5―相關(guān)題名塊；6―主題分析塊；7―責(zé)任者塊；8―國(guó)際使用塊；9―國(guó)內(nèi)使用塊[3]。中文MARC通過(guò)對(duì)每個(gè)功能塊增設(shè)功能不同的多種字段及子字段、對(duì)每個(gè)字段又增設(shè)不同要求的標(biāo)識(shí)符的方式更為詳細(xì)的記錄文獻(xiàn)信息。
高校圖書(shū)館編目學(xué)位論文最終要達(dá)到的目標(biāo)是：1）精準(zhǔn)、全面、直觀的反映出學(xué)位論文所表達(dá)的科研成果，包括科研成果的領(lǐng)域，關(guān)鍵詞等信息。2）準(zhǔn)確標(biāo)引學(xué)位論文，形成規(guī)范數(shù)據(jù)，方便讀者進(jìn)行檢索。編目學(xué)位論文是讀者可以使用學(xué)位論文的前提和基礎(chǔ)，學(xué)位論文編目工作的質(zhì)量直接關(guān)系到讀者對(duì)學(xué)位論文的使用情
況[1]。因此，學(xué)位論文編目工作是高校圖書(shū)館工作中的一個(gè)重要分支，各高校對(duì)學(xué)位論文編目工作都很重視。但是由于學(xué)位論文本身具有的特殊性和中文MARC編目具有的高技術(shù)性，導(dǎo)致中文MARC在對(duì)學(xué)位論文進(jìn)行編目的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，而這些問(wèn)題的出現(xiàn)直接影響了學(xué)位論文編目的質(zhì)量，進(jìn)而影響到學(xué)位論文在高校圖書(shū)館乃至整個(gè)學(xué)術(shù)界的正常流通。中文MARC在高校圖書(shū)館學(xué)位論文編目中存在如下問(wèn)題。
1）標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。當(dāng)前我國(guó)使用比較普遍的中文MARC編目標(biāo)準(zhǔn)有兩種：一種是國(guó)家圖書(shū)館編寫(xiě)制定的全國(guó)圖書(shū)館聯(lián)合編目中心系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；一種是北京大學(xué)圖書(shū)館編寫(xiě)制定的中國(guó)高等教育文獻(xiàn)資源保障系統(tǒng)，即CALIS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)[3]。雖然采用這兩種中文MARC編目標(biāo)準(zhǔn)編目的數(shù)據(jù)覆蓋面都很廣，共享性也比較強(qiáng)，但還是應(yīng)該將這兩種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合，制定一套唯一的編目標(biāo)準(zhǔn)。有了唯一的標(biāo)準(zhǔn)，各高校圖書(shū)館在選擇編目系統(tǒng)時(shí)也不需要進(jìn)行比較，既方便了高校圖書(shū)館編目工作，也能使圖書(shū)信息流通更順暢。
2）標(biāo)引不規(guī)范?！吨袊?guó)圖書(shū)分類(lèi)法》是高校圖書(shū)館編目分類(lèi)的主要依據(jù)。由于部分高校圖書(shū)館還有自己編寫(xiě)的《圖書(shū)館編目分類(lèi)細(xì)則》，并結(jié)合這兩個(gè)規(guī)范來(lái)進(jìn)行編目，因此在很多編目細(xì)則上出現(xiàn)了不一致現(xiàn)象。
3）著錄字段不完整。中文MARC編目雖然具有詳細(xì)的編目規(guī)則，但是不同的編目員對(duì)規(guī)則的理解會(huì)有所不同。在中文MARC著錄中，字段和指示符都有詳細(xì)的規(guī)定，如果出現(xiàn)指示符的漏著、錯(cuò)著都會(huì)直接影響到學(xué)位論文的檢索。
4）外文語(yǔ)種撰寫(xiě)的學(xué)位論文編目格式不統(tǒng)一。當(dāng)前我國(guó)圖書(shū)館使用USMARC對(duì)外文圖書(shū)進(jìn)行著錄，而有些圖書(shū)館認(rèn)為只有原版外文書(shū)籍才應(yīng)該用USMARC進(jìn)行編目，其余外文圖書(shū)應(yīng)該按中文MARC格式來(lái)著錄。因此，使用外文撰寫(xiě)的學(xué)位論文編目格式就出現(xiàn)了兩種，即USMARC格式和中文MARC格式。這種不一致的編目格式會(huì)嚴(yán)重影響到學(xué)位論文的網(wǎng)上共享，對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的建設(shè)也有不利影響。
高校圖書(shū)館每年進(jìn)書(shū)量都很大，新進(jìn)圖書(shū)只有經(jīng)過(guò)編目才能入庫(kù)上架，讀者才能在館藏書(shū)目檢索系統(tǒng)中檢索到圖書(shū)，而高校圖書(shū)館專(zhuān)業(yè)的編目人員非常有限，因此就會(huì)出現(xiàn)非專(zhuān)業(yè)人員對(duì)圖書(shū)進(jìn)行編目，比如燕山大學(xué)圖書(shū)館學(xué)位論文的編目工作就是由勤工助學(xué)的學(xué)生來(lái)完成的。編目工作對(duì)人員專(zhuān)業(yè)要求比較高，編目細(xì)則又非常繁雜，雖然專(zhuān)業(yè)的編目人員已經(jīng)設(shè)定號(hào)學(xué)位論文編目格式，但是非專(zhuān)業(yè)人員在對(duì)學(xué)位論文進(jìn)行編目的時(shí)候很容易就會(huì)出現(xiàn)漏著、錯(cuò)著的現(xiàn)象，而在對(duì)學(xué)位論文編目中出現(xiàn)的錯(cuò)誤只有非常專(zhuān)業(yè)的編目人員才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這樣就會(huì)導(dǎo)致很多編目過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤到最后都沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，從而影響到讀者對(duì)學(xué)位論文的檢索。
2 改進(jìn)與展望
網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，其理論研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景都是不言而喻的。世界上一些高等學(xué)府和科研機(jī)構(gòu)都展開(kāi)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的研究，并且在多個(gè)方面取得了不小的成果。
1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)編碼研究中涉及到的主要部分還是在網(wǎng)絡(luò)層方面，特別是如何有效地將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼有機(jī)結(jié)合，是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究的重要方面。有一部分研究已經(jīng)深入到網(wǎng)絡(luò)編碼如何有效結(jié)合協(xié)議結(jié)構(gòu)中其他協(xié)議層，例如網(wǎng)絡(luò)編碼與MAC層協(xié)議或者與傳送層TCP協(xié)議等等的結(jié)合問(wèn)題。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編碼的特性與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的方式有很大的區(qū)別，所以為了不更改已普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)編碼與其融合將會(huì)遇到各種各樣新的問(wèn)題，例如，它們之間的兼容性、網(wǎng)絡(luò)編碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)是否會(huì)產(chǎn)生不利的影響。這些問(wèn)題都是后來(lái)研究者需要解決的問(wèn)題，同時(shí)也為研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)提供了框架性借鑒，使得網(wǎng)絡(luò)編碼能夠與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有機(jī)融合，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。
1.2數(shù)據(jù)傳送模型網(wǎng)絡(luò)編碼具有的最重要的功能之一就是將數(shù)據(jù)智能化處理，這主要是通過(guò)對(duì)編碼策略的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而碼構(gòu)造算法是編碼策略設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。碼構(gòu)造算法主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點(diǎn)的編碼方式，它需要保證目的結(jié)點(diǎn)能夠有效識(shí)別出傳遞的編碼信息并進(jìn)行正確解碼。所以碼構(gòu)造算法包含了編碼和解碼兩個(gè)內(nèi)容，并且要求其算法復(fù)雜程度低，易于實(shí)施應(yīng)用。碼構(gòu)造算法主要有三種：代數(shù)型、線性型、隨機(jī)型。線性網(wǎng)絡(luò)編碼能將中間結(jié)點(diǎn)接受的各路信息進(jìn)行線性組合，這種編碼運(yùn)算較簡(jiǎn)單，所以得到了普遍應(yīng)用。
1.3路由協(xié)議基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞效率和性能，它是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用到實(shí)際中的重要基礎(chǔ)，而且將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼進(jìn)行更高層次的融合是十分重要的研究課題，可以為以后開(kāi)發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)提供借鑒和指導(dǎo)。基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議研究主要有兩個(gè)方面：獨(dú)立路由協(xié)議和編碼感知的路由協(xié)議，它們主要的不同點(diǎn)是路由協(xié)議產(chǎn)生的過(guò)程中能否主動(dòng)編碼，也就是說(shuō)路由協(xié)議是否能夠提高編碼的利用效率。
1.4數(shù)據(jù)傳輸性能保障機(jī)制實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐蝗恍院途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，例如造成數(shù)據(jù)丟失或者傳輸延遲等。所以基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究出能確保數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)谋Ｕ蠙C(jī)制和編碼策略，尤其需要盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時(shí)間和保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。所以，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信中，利用QoS保證機(jī)制是當(dāng)前研究的重要課題之一。當(dāng)前已研究出來(lái)幾個(gè)解決方案，比如建立數(shù)據(jù)延遲時(shí)間的模型，從模型中找出延遲的解決方案；利用多速率編碼器來(lái)分析各路中傳輸速率不同的數(shù)據(jù)，從而減小數(shù)據(jù)在編碼器中的傳輸時(shí)間。
2結(jié)語(yǔ)
近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】 LDPC碼 地空通信 編碼
1 LDPC碼簡(jiǎn)介
1.1 提出LDPC碼的背景
衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，最近研發(fā)的衛(wèi)星通信技術(shù)能夠通過(guò)空間衛(wèi)星進(jìn)行地空通信。LDPC碼是其中非常重要的一環(huán)，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有強(qiáng)大的糾錯(cuò)能力，具有很低的復(fù)雜度等。
LDPC碼具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，同時(shí)還具有低復(fù)雜度的快速譯碼算法和比較好的特性結(jié)構(gòu)，所以在最新的帶寬無(wú)線多媒體的通信系統(tǒng)中，LDPC碼成為了能夠傳播高質(zhì)量的通信以及視頻信號(hào)的關(guān)鍵性技術(shù)。同時(shí)LDPC碼已經(jīng)廣泛被歐洲等國(guó)家的衛(wèi)星使用。
1.2 LDPC碼的基本概念
LDPC碼的全稱(chēng)為低密度奇偶校驗(yàn)，1960年后Gallager第一次提出這個(gè)概念。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。LDPC碼的編碼是一種隨機(jī)碼。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和條件都十分落后，LDPC碼并沒(méi)有廣泛應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)了Turbo碼，但是Turbo碼在本質(zhì)上就是LDPC碼。LDPC碼的糾錯(cuò)性能十分優(yōu)異，近些年來(lái)越來(lái)越受到人們的重視。
LDPC碼的譯碼采用軟判決的置信傳播迭代譯碼算法。正是由于這個(gè)原因，LDPC碼在給定誤碼率的情況下，信息的傳輸速率和Shannon限很接近。在某種程度上，LDPC碼的糾錯(cuò)性比Turbo碼強(qiáng)出了很多很多。我們都知道，譯碼的復(fù)雜度與碼長(zhǎng)有關(guān)，而且是線性的關(guān)系。要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)編碼分組的應(yīng)用，就必須克服分組碼在長(zhǎng)碼的時(shí)候譯碼的計(jì)算量問(wèn)題。
2 DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯(cuò)系統(tǒng)
LDPC碼的編譯方法有許多，本論文簡(jiǎn)要介紹一下介紹LDPC碼的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)編譯碼方法。
第一代DVB標(biāo)準(zhǔn)是1994年提出來(lái)的，它采用RS碼，QPSK調(diào)制和級(jí)聯(lián)卷積碼的方式。但是伴隨VLSI技術(shù)的發(fā)展，就出現(xiàn)了更高效率的編碼方式。DVB-S2項(xiàng)目組的目標(biāo)旨在帶寬和功率不增加的情況下，增加百分之30的傳輸量。
DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)主要由三個(gè)部分組成：BCH（前向糾錯(cuò)系統(tǒng)由外編碼）、LDPC（內(nèi)編碼）和比特交織。同時(shí)輸入流包括BBFRAMES（基本比特幀）和FECFRAMES（外流前向糾錯(cuò)幀）。FEC系統(tǒng)處理完每個(gè)BBFRAME（kbch位）之后，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FEC-FRAME（nldpc）。系統(tǒng)BCH外碼的奇偶校驗(yàn)比特（BCHFEC）被加到BBFRAME，LDPC內(nèi)碼的奇偶校驗(yàn)比特被加到BCHFEC后面。
3 LDPC碼的算法
3.1 LDPC碼編碼算法
傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步，分別如下。其框圖如圖1所示，編碼步驟如下：
（1）明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。
（2）構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。
（3）將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。
（4）根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G，編碼生成的碼字為C=uG。
3.2 LDPC碼的譯碼算法
LDPC碼有很多種譯碼方式，常見(jiàn)的譯碼方式主要有：加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡(jiǎn)要介紹和積算法。
所謂和積算法，就是一種迭代譯碼算法，它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入，是上一次譯碼結(jié)束時(shí)可靠度量度的計(jì)算結(jié)果。直到達(dá)到了某個(gè)特定的條件后，譯碼的迭代過(guò)程才會(huì)停止，進(jìn)而系統(tǒng)會(huì)作出硬判決。
4 我國(guó)的LDPC碼在將來(lái)地空通信中的應(yīng)用
地空通信具有許多特點(diǎn)，比如信號(hào)的能量衰減比較嚴(yán)重，信息的傳輸延時(shí)比較大等等。因此必須采取特殊的方法，才能夠保證信息傳輸時(shí)的可靠性。地空通信信道對(duì)于信道編碼是一種理想的信道。
（1）地空通信信道和無(wú)記憶的高斯信道很相似，都是Shannon編碼理論的信道模型。
（2）地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案，因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。
（3）由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn)，信號(hào)的能量衰減比較多，所以采用的都是低碼速率通信。
以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如誤碼性能很好，但是仍然存在著誤碼平臺(tái)。相對(duì)于Turbo碼，LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺(tái)以及更大的吞吐量。要想設(shè)計(jì)出更加適合于地空通信的LDPC碼，還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼，LDPC碼必將會(huì)在地空通信中發(fā)揮重要的作用。
5 總結(jié)
近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼，它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法，以及在地空通信中的應(yīng)用。
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