探究基于網絡編碼的數(shù)據通信技術
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摘 要：當今時代是一個信息技術高度發(fā)展的時代，同時通信技術也在這一過程中有了非常明顯的進步，該技術的應用和發(fā)展也在很大程度上使得人們的工作和生活方式都有了非常大的轉變，在這樣的情況下，通信技術在發(fā)展的過程中就要更加的多元化，只有這樣才能更好的為用戶提供更加高質量的服務，同時也為人們的生活提供眾多的便利，本文主要在網絡編碼技術的基礎上來談數(shù)據通信技術，以供參考和借鑒。
關鍵詞：網絡編碼;數(shù)據;通信技術;傳送技術
在通信技術不斷發(fā)展的過程中，網絡編碼技術的出現(xiàn)和發(fā)展是一種飛躍式的技術變革，這種技術從一定程度上來說徹底的改變了通信網絡的數(shù)據傳送和處理的方法和手段，同時其在應用的過程中也減少了數(shù)據傳輸過程中所產生的無用信息，網絡吸納和輸出信息的數(shù)量也有了非常明顯的提升。當前，網絡編碼技術已經成為數(shù)據通信技術發(fā)展過程中非常重要的一個內容，同時其所發(fā)揮的作用也日益的重要，因此相關的研究人員也逐漸開始對這一工作內容予以關注和重視。
1 網絡編碼在數(shù)據通信技術中的應用
通常我們所說的網絡編碼就是指將編碼和路由信息完成交換的技術。網絡編碼在實際的工作中是網絡通信系統(tǒng)會將自身所接收到的數(shù)據流使用網絡節(jié)點進行重新的排列和組合，同時在將重新組合的數(shù)據通過不同的路徑傳送到很多結點，之后再利用編碼系數(shù)對這些數(shù)據進行有效的處理，這樣就可以將其還原成最原始的數(shù)據。這種方式可以很好的提升通信的容量，從外還能很好的將原來的網絡層次和最新的網絡有機的融合在一起，這樣就可以很好的將二者統(tǒng)一在一起，改善了傳統(tǒng)數(shù)據處理方式當中的很多不足。所以該技術也成為了網絡編碼數(shù)據通信技術的一個重要的發(fā)展趨勢。
可以說，利用網絡編碼技術進行數(shù)據信息傳送能夠極大的提高信息傳送效率。這不但是因為網絡編碼可以使網絡數(shù)據單次傳送的信息量大幅度增加，還在于網絡編碼可以減少分組的傳送次數(shù)，這樣就極大的改善了網絡數(shù)據的傳送性能，包括增大網絡吞吐量，提高帶寬利用率，均衡網絡負載等方面。尤其是在無線通信技術應用越來越廣泛的今天，網絡編碼技術還能夠增大無線網絡通信的安全性和能量資源的利用率。因此，基于網絡編碼的數(shù)據通信技術正逐漸成為未來通信技術的主要發(fā)展趨勢，是一個非常值得重視的研究課題。
2 基于網絡編碼的數(shù)據通信研究現(xiàn)狀
當前在世界范圍內都非常那個重視網絡編碼技術的研究和發(fā)展，同時經過了很多年的努力，也取得了非常顯著的成績，在網絡協(xié)議結構的研究、路由協(xié)議的研究和數(shù)據傳送性能保證機制上都有了非�？上驳难芯砍晒�，以下筆者結合自身實際經驗對其進行簡要的分析和闡述。
2.1 基于網絡編碼的網絡協(xié)議結構研究
目前，網絡編碼的研究主要集中在網絡層方面，尤其是網絡編碼與路由協(xié)議的結合，一些研究也開始探討網絡編碼在協(xié)議結構中其它協(xié)議層中的研究，如網絡編碼與MAC層協(xié)議的結合及與傳送層TCP協(xié)議的結合等。由于網絡編碼的內在特性與傳統(tǒng)的網絡數(shù)據傳送模式不同，將網絡編碼引入到現(xiàn)有的網絡數(shù)據傳送協(xié)議中，將會產生一系列新的問題，如網絡編碼與現(xiàn)有各種普遍應用的網絡協(xié)議的兼容性、網絡編碼對現(xiàn)有網絡協(xié)議層次結構的影響等。這些問題的研究將為后續(xù)數(shù)據傳送中網絡編碼的研究提供一個總體結構框架，使網絡編碼能夠與現(xiàn)有網絡協(xié)議緊密結合，從而有效地提高網絡數(shù)據傳送性能，同時，也為網絡編碼的實際應用提供了理論基礎。
2.2 基于網絡編碼的數(shù)據傳送模型研究
構造算法是網絡編碼成功應用的基礎，一個可行的網絡編碼的碼構造算法應保證網絡各目的結點成功地解碼編碼數(shù)據，且算法的復雜度較小，易于在現(xiàn)實網絡中部署應用。目前，網絡編碼的碼構造算法主要有線性網絡編碼代數(shù)網絡編碼以及隨機網絡編碼等。在各種編碼機制設計中，應用較多的為線性網絡編碼，其核心思想是允許網絡中間結點對接收到的來自不同輸入鏈路的信息流在有限域內進行線性組合(有限域指編碼系數(shù)選擇的范圍，通常指伽羅華域)，然后再將組合的數(shù)據轉發(fā)出去。線性網絡編碼中典型的碼構造算法包括指數(shù)時間算法、多項式算法和分布式的隨機網絡編碼算法等。由于隨機線性網絡編碼方案具有獨立于網絡拓撲結構的特性和較高的靈活性，且線性編碼運算相對簡單，因此，基于網絡編碼的數(shù)據傳送機制，在編碼構造過程中均采用隨機線性網絡編碼構造方案。
2.3 基于網絡編碼的路由協(xié)議研究
在基于網絡編碼的數(shù)據傳送技術研究中，具有網絡編碼技術應用的路由協(xié)議的優(yōu)化設計對提高網絡數(shù)據傳送性能的影響相對較大，是網絡數(shù)據傳送研究的重要內容之一。基于網絡編碼的路由協(xié)議設計是網絡編碼實現(xiàn)及應用的基礎，將網絡編碼與路由協(xié)議統(tǒng)一到一個較高層次的描述是網絡編碼研究中的一個重要問題，這將為新的網絡系統(tǒng)及網絡設備的設計提供理論指導，且基于網絡編碼的路由協(xié)議研究將為網絡編碼理論提供應用的基礎。目前，結合網絡編碼與路由協(xié)議的研究主要體現(xiàn)在獨立路由協(xié)議的網絡編碼的研究和編碼感知的路由協(xié)議的研究，區(qū)別在于路由協(xié)議產生的路徑是否存在主動編碼機會，即路由協(xié)議是否可創(chuàng)造更多的編碼機會及更有效地利用編碼機會。
2.4 基于網絡編碼的數(shù)據傳送性能保證機制研究
在實際網絡環(huán)境中，數(shù)據傳送的突發(fā)性及網絡拓撲結構的易變性造成網絡數(shù)據傳送的不穩(wěn)定性，如引起隨機的分組丟失和不確定性的數(shù)據傳送時延等，這使得基于網絡編碼的數(shù)據傳送技術研究應依據實際網絡狀態(tài)，分析探討提供數(shù)據傳送性能保證的編碼策略方案，特別是降低網絡編碼中數(shù)據傳送時延及提供數(shù)據傳送可靠性保證的策略方案，因此，在基于網絡編碼的數(shù)據傳送過程中，提供具有一定QoS保證的網絡數(shù)據編碼傳送機制是網絡編碼技術研究中的重要問題之一。目前已經有學者研究出了一些解決方案，如采用多速率編碼機制來，利用不同鏈路和不同傳輸速率的數(shù)據來執(zhí)行相關決策機制，從而避免編碼對數(shù)據的傳輸速率產生影響，從而解決時延控制問題。當然，具體的解決方案還需要進一步的研究和探索。
結束語
網絡編碼技術的建設和發(fā)展在一定程度上促進了我國數(shù)據通信技術的發(fā)展，同時它也為我國通信技術的研究和發(fā)展創(chuàng)造了更好的條件。在該領域已經有了非常明顯的成果，但是這些研究的成果還不是十分的深入，這項技術還是在不斷的發(fā)展，所以這項技術將隨著時間的推移愈加的完善，這樣也使得數(shù)據通信技術得到非常好的發(fā)展，特別是無線電通信技術，它的發(fā)展會為社會的發(fā)展帶來更多的新鮮血液。
參考文獻
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