【摘要】當(dāng)前，無(wú)線通信應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是無(wú)線通信中一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，本文簡(jiǎn)要介紹了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無(wú)線通信中的應(yīng)用，并對(duì)其中主要理論進(jìn)行了闡述和探討。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)編碼無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展引發(fā)了人們無(wú)線通信信息傳輸和信息安全的擔(dān)憂，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)中對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編碼操作，提高了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)吞吐量，降低網(wǎng)絡(luò)寬帶負(fù)荷，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅埽潜平W(wǎng)絡(luò)傳輸理論極限的方法，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)編碼還可以改善網(wǎng)絡(luò)性能、結(jié)構(gòu)和協(xié)議，提高網(wǎng)絡(luò)信息傳輸安全，被譽(yù)為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

一、網(wǎng)絡(luò)編碼概述

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所起到的作用只是起到對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的功能，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不做任何處理，只是起到路由的作用。網(wǎng)絡(luò)編碼概念的提出，徹底改觀了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)只能作為路由的傳統(tǒng)觀念。在網(wǎng)絡(luò)編碼概念中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不再僅僅只是有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的功能，還可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行線性或非線性編碼操作，再將處理后的編碼數(shù)據(jù)傳輸出去，期間存在著信息編碼的過(guò)程，在網(wǎng)絡(luò)傳輸目標(biāo)末端接收點(diǎn)再通過(guò)編譯器重新將編碼信息解譯出來(lái)，傳送到最終的目標(biāo)位置。整個(gè)過(guò)程結(jié)合了路由和編碼兩種信息技術(shù)，其核心在于將數(shù)據(jù)通過(guò)線性組合或有限域的編碼方式來(lái)將信息轉(zhuǎn)化成編碼信息[1]。

網(wǎng)絡(luò)編碼具有以下一些優(yōu)點(diǎn)和不足：（1）提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，編碼信息能夠被及時(shí)的發(fā)送出去，解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)擁塞、排隊(duì)現(xiàn)象，有效提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度；（2）普適性，不需要考慮信源到信宿的位置；（3）魯棒性，只要信宿能夠接受到滿足解碼的足夠信息，不管網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)或信道失效，都能夠完成信息傳輸。（4）可靠性，即使網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)信道發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，通過(guò)解碼仍然能夠糾正錯(cuò)誤，獲取正確的信息。（5）安全性，通過(guò)采用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全保護(hù)。

二、網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不僅僅達(dá)到有線網(wǎng)絡(luò)高效率的傳輸速率和組播容量，而且通過(guò)改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，更進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。（1）實(shí)現(xiàn)異或運(yùn)算。最為直接的一種網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的形式：網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行異或（XOR）運(yùn)算實(shí)現(xiàn)信息合并，壓縮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。（2）復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編輯。在規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)中，復(fù)數(shù)域網(wǎng)絡(luò)編碼不僅能夠獲得1/2符號(hào)/信源/時(shí)隙（Sym/S/TS）的吞吐量，獲取完全分集增益，還可以在多個(gè)信源之間實(shí)現(xiàn)信息交換[2]。（3）與信道編碼結(jié)合。目前，信道編碼和網(wǎng)絡(luò)編碼聯(lián)合設(shè)計(jì)主要有嵌套編碼和混合編碼兩種方案。嵌套編碼方案是利用多個(gè)獨(dú)立的子碼來(lái)構(gòu)成一個(gè)超碼，即在中繼節(jié)點(diǎn)分別對(duì)收到的信息進(jìn)行編碼，將編碼得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行異或運(yùn)算后發(fā)送出去；混合編碼方案則是針對(duì)于有兩個(gè)信源節(jié)點(diǎn)、一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和一個(gè)信宿節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)采用混合編碼的方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)信道編碼。這兩種方案的核心實(shí)質(zhì)是利用中繼傳輸?shù)男畔⑷哂喽葋?lái)獲得分集增益，提高信道容量、降低能耗、減少編碼錯(cuò)誤幾率。（4）與協(xié)作分集技術(shù)的結(jié)合。協(xié)作分集技術(shù)[3]，專指在多用戶環(huán)境中，每個(gè)獨(dú)立的天線用戶在完成自身信息發(fā)送的同時(shí)也為其協(xié)作用戶發(fā)送信息，通過(guò)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)中繼節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作，使所有的獨(dú)立用戶信息傳輸聯(lián)合轉(zhuǎn)化成虛擬的天線系統(tǒng)，從而獲得更大的分集增益，提高無(wú)線信道抗衰落能力。網(wǎng)絡(luò)編碼通過(guò)與協(xié)作分集技術(shù)結(jié)合可以同時(shí)獲得分集增益和網(wǎng)絡(luò)編碼增益。數(shù)據(jù)在協(xié)作分集傳輸過(guò)程中，通過(guò)在信源節(jié)點(diǎn)和信宿節(jié)點(diǎn)放置中繼節(jié)點(diǎn)可進(jìn)一步優(yōu)化傳輸速率，提高系統(tǒng)抗衰落性能，增大系統(tǒng)容量。

三、結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中的高傳輸速率、超普適性、魯棒性、可靠性、安全性等方面的優(yōu)勢(shì)有待于進(jìn)一步深入研究，由于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟环€(wěn)定性，在傳輸過(guò)程中容易丟失數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)作為一種協(xié)作通信的模式，與其他信息處理技術(shù)相結(jié)合可以更好的改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在的不足之處，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，為通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量?？傊?，網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用具有極為廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]李合菊，胡尊廣.基于網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的研究與應(yīng)用[J].軟件，2012（7）：104-105+108.

[2]李穎，王靜.網(wǎng)絡(luò)編碼在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].中興通訊技術(shù)，2009（1）：37-41.

[3]劉珊珊，曹型兵，鄧小科，等.無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（12）：52-53.