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探究基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)
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摘 要：當今時代是一個信息技術(shù)高度發(fā)展的時代，同時通信技術(shù)也在這一過程中有了非常明顯的進步，該技術(shù)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(zhuǎn)變，在這樣的情況下，通信技術(shù)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(zhì)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(wǎng)絡編碼技術(shù)的基礎上來談數(shù)據(jù)通信技術(shù)，以供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡編碼;數(shù)據(jù);通信技術(shù);傳送技術(shù)
在通信技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，網(wǎng)絡編碼技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展是一種飛躍式的技術(shù)變革，這種技術(shù)從一定程度上來說徹底的改變了通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)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(jù)傳輸過程中所產(chǎn)生的無用信息，網(wǎng)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(wǎng)絡編碼技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展過程中非常重要的一個內(nèi)容，同時其所發(fā)揮的作用也日益的重要，因此相關(guān)的研究人員也逐漸開始對這一工作內(nèi)容予以關(guān)注和重視。
1 網(wǎng)絡編碼在數(shù)據(jù)通信技術(shù)中的應用
通常我們所說的網(wǎng)絡編碼就是指將編碼和路由信息完成交換的技術(shù)。網(wǎng)絡編碼在實際的工作中是網(wǎng)絡通信系統(tǒng)會將自身所接收到的數(shù)據(jù)流使用網(wǎng)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(jù)通過不同的路徑傳送到很多結(jié)點，之后再利用編碼系數(shù)對這些數(shù)據(jù)進行有效的處理，這樣就可以將其還原成最原始的數(shù)據(jù)。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(wǎng)絡層次和最新的網(wǎng)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(jù)處理方式當中的很多不足。所以該技術(shù)也成為了網(wǎng)絡編碼數(shù)據(jù)通信技術(shù)的一個重要的發(fā)展趨勢。
可以說，利用網(wǎng)絡編碼技術(shù)進行數(shù)據(jù)信息傳送能夠極大的提高信息傳送效率。這不但是因為網(wǎng)絡編碼可以使網(wǎng)絡數(shù)據(jù)單次傳送的信息量大幅度增加，還在于網(wǎng)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(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳送性能，包括增大網(wǎng)絡吞吐量，提高帶寬利用率，均衡網(wǎng)絡負載等方面。尤其是在無線通信技術(shù)應用越來越廣泛的今天，網(wǎng)絡編碼技術(shù)還能夠增大無線網(wǎng)絡通信的安全性和能量資源的利用率。因此，基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)正逐漸成為未來通信技術(shù)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(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)通信研究現(xiàn)狀
當前在世界范圍內(nèi)都非常那個重視網(wǎng)絡編碼技術(shù)的研究和發(fā)展，同時經(jīng)過了很多年的努力，也取得了非常顯著的成績，在網(wǎng)絡協(xié)議結(jié)構(gòu)的研究、路由協(xié)議的研究和數(shù)據(jù)傳送性能保證機制上都有了非�？上驳难芯砍晒韵鹿P者結(jié)合自身實際經(jīng)驗對其進行簡要的分析和闡述。
2.1 基于網(wǎng)絡編碼的網(wǎng)絡協(xié)議結(jié)構(gòu)研究
目前，網(wǎng)絡編碼的研究主要集中在網(wǎng)絡層方面，尤其是網(wǎng)絡編碼與路由協(xié)議的結(jié)合，一些研究也開始探討網(wǎng)絡編碼在協(xié)議結(jié)構(gòu)中其它協(xié)議層中的研究，如網(wǎng)絡編碼與MAC層協(xié)議的結(jié)合及與傳送層TCP協(xié)議的結(jié)合等。由于網(wǎng)絡編碼的內(nèi)在特性與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送模式不同，將網(wǎng)絡編碼引入到現(xiàn)有的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送協(xié)議中，將會產(chǎn)生一系列新的問題，如網(wǎng)絡編碼與現(xiàn)有各種普遍應用的網(wǎng)絡協(xié)議的兼容性、網(wǎng)絡編碼對現(xiàn)有網(wǎng)絡協(xié)議層次結(jié)構(gòu)的影響等。這些問題的研究將為后續(xù)數(shù)據(jù)傳送中網(wǎng)絡編碼的研究提供一個總體結(jié)構(gòu)框架，使網(wǎng)絡編碼能夠與現(xiàn)有網(wǎng)絡協(xié)議緊密結(jié)合，從而有效地提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送性能，同時，也為網(wǎng)絡編碼的實際應用提供了理論基礎。
2.2 基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送模型研究
構(gòu)造算法是網(wǎng)絡編碼成功應用的基礎，一個可行的網(wǎng)絡編碼的碼構(gòu)造算法應保證網(wǎng)絡各目的結(jié)點成功地解碼編碼數(shù)據(jù)，且算法的復雜度較小，易于在現(xiàn)實網(wǎng)絡中部署應用。目前，網(wǎng)絡編碼的碼構(gòu)造算法主要有線性網(wǎng)絡編碼代數(shù)網(wǎng)絡編碼以及隨機網(wǎng)絡編碼等。在各種編碼機制設計中，應用較多的為線性網(wǎng)絡編碼，其核心思想是允許網(wǎng)絡中間結(jié)點對接收到的來自不同輸入鏈路的信息流在有限域內(nèi)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(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。線性網(wǎng)絡編碼中典型的碼構(gòu)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(wǎng)絡編碼算法等。由于隨機線性網(wǎng)絡編碼方案具有獨立于網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送機制，在編碼構(gòu)造過程中均采用隨機線性網(wǎng)絡編碼構(gòu)造方案。
2.3 基于網(wǎng)絡編碼的路由協(xié)議研究
在基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)研究中，具有網(wǎng)絡編碼技術(shù)應用的路由協(xié)議的優(yōu)化設計對提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送性能的影響相對較大，是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳送研究的重要內(nèi)容之一�；诰W(wǎng)絡編碼的路由協(xié)議設計是網(wǎng)絡編碼實現(xiàn)及應用的基礎，將網(wǎng)絡編碼與路由協(xié)議統(tǒng)一到一個較高層次的描述是網(wǎng)絡編碼研究中的一個重要問題，這將為新的網(wǎng)絡系統(tǒng)及網(wǎng)絡設備的設計提供理論指導，且基于網(wǎng)絡編碼的路由協(xié)議研究將為網(wǎng)絡編碼理論提供應用的基礎。目前，結(jié)合網(wǎng)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(wǎng)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(chǎn)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(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送性能保證機制研究
在實際網(wǎng)絡環(huán)境中，數(shù)據(jù)傳送的突發(fā)性及網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的易變性造成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)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(jù)傳送時延等，這使得基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)研究應依據(jù)實際網(wǎng)絡狀態(tài)，分析探討提供數(shù)據(jù)傳送性能保證的編碼策略方案，特別是降低網(wǎng)絡編碼中數(shù)據(jù)傳送時延及提供數(shù)據(jù)傳送可靠性保證的策略方案，因此，在基于網(wǎng)絡編碼的數(shù)據(jù)傳送過程中，提供具有一定QoS保證的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)編碼傳送機制是網(wǎng)絡編碼技術(shù)研究中的重要問題之一。目前已經(jīng)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(jù)來執(zhí)行相關(guān)決策機制，從而避免編碼對數(shù)據(jù)的傳輸速率產(chǎn)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(jié)束語
網(wǎng)絡編碼技術(shù)的建設和發(fā)展在一定程度上促進了我國數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，同時它也為我國通信技術(shù)的研究和發(fā)展創(chuàng)造了更好的條件。在該領(lǐng)域已經(jīng)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(shù)還是在不斷的發(fā)展，所以這項技術(shù)將隨著時間的推移愈加的完善，這樣也使得數(shù)據(jù)通信技術(shù)得到非常好的發(fā)展，特別是無線電通信技術(shù)，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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