网络编码技术及其在通信网络中的应用

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网络编码技术及其在通信网络中的应用作者：黄朝军

来源：《科学与财富》2015年第11期

摘要：在网络通信不断发展的过程中，其相关的应用技术也得到了相应的发展。在目前的网络通信中，网络编码这种新技术得到了极大的应用，这种技术的应用不仅能够实现对网络部分节点的引入，还恩能够够使得网络的操作变得更加的简便，从而极大的推动了网络通信的发展。本文就主要针对网络编码技术及其在通信网络中的应用进行了简要的探究，仅供同行交流。

关键词：网络编码；无线组播；路由

我国原有的通信网络节点主要扮演的是一个转发器的角色，其只能够对接收到的信息进行有效的存储和转发，并没有其他的功能，这样就限制了网络通信的发展，因此，为了能够有效的推动网络通信的发展，就需要采用合理的技术对其相关的功能进行改进，使得其功能可以得到丰富，而网络编码这种新技术的应用，在一定程度上丰富了网络通信的功能，使得其不仅能够对接收的信息进行存储和转发，还能够利用网络编码技术实现对相关数据信息的非线性以及线形处理，从而有效的推动了网络通信的发展。

1 网络编码概述

在上世纪开始初期，我国香港的相关学者研究出了一种新的通信技术，其就是网络编码，这种技术主要应用于网络相关节点的传输中，在对数据进行传输的过程中，其经过多个节点，实现了节点的有效连接，而且利用这种技术可以实现对相关节点数据的线形和非线性处理，在相关的数据传送出去之后，还能够有效的进行还原，从而使得数据的传输更加的有效和快捷。图1（a）中采用传统的广播技术，节点s分别向节点1和2发送b1和b2，节点1和节点2再分别将接收到的数据转发给其他节点。这样节点1可以直接获得b1，节点2可以直接获得b2。但是当b1和b2准备通过节点3进行转发时，由于节点3，节点4之间的链路容量为1，b1或b2必须在此排队等候一个单位时间。这样每个接收节点在单位时间内收到的比特数为

1.5。图1（b）则采用了网络编码技术，中间节点3将两条输入链路上收到的信息b1和b2进行线性编码，得到b1+b2（异或和），然后送出。在接收节点t处，根据接收到的b1和

b1+b2，即可恢复出来b2；同样，在接收节点u处也可以恢复处b1。由于不需要排队，每个接收节点在单位时间可以收到2个比特，即此时的编码增益为33%，并达到了广播的最大流量。这种网络编码新通信技术的出现，对原有的数据传输模式造成了极大的冲击，在一定程度上使得原有的数据传输模式出现了改变，数据传输模式实现了对大规模网络流量的传输。网络编码技术的应用使得原有的路由方案出现了改变，在现今的通信传输中，其发挥了极大的作用。然而，利用这种方式对节点数据进行传输，其所接收到的信息只是一种排列的方式，要想