线性网络编码的类型保持转换矩阵

提出了类型保持转换矩阵的概念,用以描述为同一网络构建的类型相同、速率不同的线性网络编码间的转换关系,并为四类线性网络编码证明了其类型保持转换矩阵的存在性。进而,提出了一种变速率线性网络编码的构建框架。当在网络上实现由此框架构建的任意类型的变速率线性网络编码时,仅信源节点需要根据发送速率的变化采用相应的类型保持转换矩阵改变其局部编码核,而网络中任意非源节点上进行的网络编码操作均无需改变。     

单源最大可解线性网络编码的近似构造

在传统线性网络编码的基础上提出一种网络编码,即最大可解线性网络编码,并证明对于一个给定网络,判定是否存在一个最大可解线性网络编码是NP-困难问题,给出单源情况下该网络编码的启发式近似构造算法。实验模拟证明,相比传统线性多播网络编码,采用最大可解线性网络编码的网络容量有了较大的提高。     

基于线性网络编码重传算法的MATLAB仿真分析

近年来,网络编码技术理论飞速发展,为提高无线网络传输的吞吐率和可靠性提供了新的启发点。首先介绍了网络编码理论的发展现状和线性网络编码理论,然后构建了无线网络重传模型,对原有的网络编码无线广播重传(NCWBR)算法和改进型网络编码无线广播重传(ENCWBR)算法进行了MATLAB仿真,证明了ENCWBR算法在高丢包率的条件下确实可以很好地控制重传次数。     

基于多播的网络编码研究

最大流最小割的理论决定了网络的最大吞吐量,网络编码可以使这一理论在单元多播的网络环境下得以实现,其核心思想是在网络的中间节点引入编码功能,对收到的数据包进行相应编码后再转发出去,有别于传统网络的简单存储和转发操作.文章介绍了网络编码的原理、优势,分析了线性网络编码理论,并对其构造方法进行了改进,降低了复杂度.     

一种改进的多播网络编码算法

在多播网络通信中,网络编码的应用,实现了最大流最小割定理所决定的多播传输的最大理论传输容量。对这一问题,可采用线性multicast,线性broadcast,线性dispersion,以及generic等线性网络编码构造算法进行求解。但这些方法,计算复杂度较高。在研究generic线性网络编码算法的基础上,结合离散路由的使用,对其进行了改进,提出了一种改进的多播网络编码算法,并给出了算法的合理性证明。复杂度分析表明,该算法较generic线性网络编码算法,复杂度有显著的下降。     

多源组播连接的线性网络编码构造

针对多源组播连接问题,给出运用线性网络编码技术进行数据传输并达到最大吞吐率的编码构造方法.把多源组播网络划分成多个子图,每一个子图是一个单源组播网络;为了使网络的吞吐率达到最大,本文把划分子图问题转化为一个组合优化问题,并给出基于遗传算法的求解方法;然后利用实现单源组播连接的线性网络编码技术,对每一个单源组播网络进行编码构造.仿真测试结果表明,提出的方法是可行的,能够实现多源组播连接的线性网络编码构造.     

网络编码及其在P2P网络中的应用

传统网络的中间节点对收到的数据包只简单转发到下一个节点.利用网络编码,中间节点对收到的数据包进行相应编码后再转发出去,这样可以提高网络的吞吐量和可靠性.文章介绍了网络编码的原理,论证了网络编码的优势,分析了线性网络编码理论,提出了网络编码在P2P网络中的应用方案.     

一种网络编码构造算法研究

简要介绍了网络编码和线性网络编码的基本原理,回顾了网络编码的提出、发展和现状,并且提出了一种基于有环网络的改进代数构造算法,有效地解决了网络中存在环路时的编码问题.     

一种基于线性网络编码的传感器网络广播认证协议

广播通信的安全性是传感器网络中极具挑战性的安全问题之一.线性网络编码作为一种简洁高效的数据编码方法,可以提高网络吞吐量并保障网络的健壮性.为了改善网络广播认证效率,基于线性网络编码机制,结合同态签名技术,首先构造了一个同态网络编码签名方案,重点研究了该签名方案在广播通信中的应用,构造了一个适用于传感器网络的广播认证协议.性能分析表明该协议具有较高的安全特性与通信效率.     

网络编码在无线Mesh网中的应用综述

网络编码是近年来通信领域的一种新的技术.网络编码允许中间节点将接收到的信息进行编码并发送出去,提高了网络吞吐量、健壮性等.无线Mesh网可以使用网络编码技术显著提高多跳链路的传输性能.文中简要介绍网络编码的基本原理和线性网络编码,总结了网络编码在无线Mesh网中的最新研究进展,评述了网络编码对无线Mesh网通信性能的影响,包括提高网络吞吐量、健壮性和安全性,最后对其发展趋势进行了展望.     

基于蝶型网络模型的量子网络编码*

针对量子网络传输率低,信道利用率不高的问题,将经典网络编码的思想引入量子网络。基于蝶形网络模型,利用网络编码的思想,从经典信息和未知量子态两方面实现在量子网络上的最大流传输。而且在所提出的方案中,所有的信道都是量子信道,创新性的提出利用量子态作为“寄存器”实现经典信息的传递,有效的提高该方案的安全性。     

安全网络编码综述

对安全网络编码的研究和发展作了综述,在介绍网络编码核心思想的基础上,详细阐述了通信网络中各种常见的攻击,并给出了对抗这些攻击所构建的安全网络编码协议,着重展示了结合网络编码的自身特点而设计的对抗各种攻击的方案;进而对安全网络编码与网络容量及网络开销之间的关系作了简要介绍;最后对安全网络编码理论的发展趋势和应用前景作了分析和展望。结合网络编码的自身特征,设计消耗资源少,对信道容量利用率高的安全网络编码将是一个发展趋势。     

一种在低带宽下的安全网络编码模型

Feldman等人提出,网络编码满足安全性等价于找到满足一定广义矩阵的线性码。分析发现该模型存在一个严重的安全漏洞,即任意接收节点泄露了矩阵M给窃听者,该网络就失去了安全意义。针对模型的缺陷,提出了一种在低带宽下,对安全性要求高的安全网络编码模型。即结合一次一密,改变源输入信息的编码方式,用随机密钥k对原始信息进行加密,利用原来传输矩阵M的安全通道来传输随机密钥k的同时不必牺牲少量的整体容量。分析表明,该模型不仅能够抵抗节点的叛变攻击,内容保密性也得到了进一步提高,模型具有抵抗流量攻击能力,抵抗节点叛变攻击能力以及内容保密性较高等特点。     

多级网络编码方案

目前安全网络编码的研究有信息论安全和密码学安全两种方法。信息论安全的编码方案中,中继节点编码主要是使用随机线性网络编码（RLNC）生成编码矩阵,但是此方法并不能保证生成的矩阵一定满秩,从而影响方案的解码率。提出了一个多级网络编码（MLNC）方案,该方案通过在源端使用对角矩阵对消息进行编码,以降低编码复杂度;在中继节点,让入度大于等于2的节点作为编码节点,使用多级的网络编码使混淆效果更好,编码节点随机生成满秩的下三角矩阵和上三角矩阵,用它们的乘积作为编码矩阵,这样能保证编码矩阵满秩,接收节点可以成功解码。Matlab仿真结果表明,MLNC编码矩阵达到k-安全概率优于RLNC编码矩阵,并证明MLNC方案满足信息论安全。     

基于网络编码的分布式无线光网络在线优化

最近, 一种集成骨干光传输网络、无源光网络和无线接入网的混合宽带无线光网络被提出。这种网络具有大带宽、低费用和无处不在的信息接入等特点。考虑在这种网络中的基于网络编码的多播会话的设计问题, 使得网络效用最大化, 而布网的费用最小化。这个问题被转换为一个混合的整数非线性规划问题, 精确求解极其困难。为了使得问题简化, 采用了一种两步优化方法进行求解, 交替地为多播会话选择光网络单元和网关。在每一次迭代过程中需要解决两个问题：光网络的网络编码设计问题和无线网络的用户和带宽分配问题。前者通过基于拉格朗日对偶分解的分布式方法实现; 后者通过广义Benders分解实现。通过仿真验证了所采用的方法的有效性。     

基于网络编码的无线传感器网络数据可靠性分析*

分析了网络编码在提高无线传感器网络数据传输可靠性的途径,并在不同的数据传输路径方式下应用网络编码进行数据传输。在使用网络编码的多路径传输中,提出一种新的传输机制,通过选择源节点的编码数据包数,在对可靠性影响较小的情况下,降低冗余数据包的数量。通过理论分析和计算机模拟给出了网络编码在不同的传输路径下对数据可靠性的效益,得出在数据传输率较高或适中时,在单路径传输下使用网络编码的可靠性优于不使用网络编码的可靠性。     

物理层网络编码研究进展

在无线协作环境下,充分利用无线电磁波的广播特性进行物理层网络编码(PLNC)可获得更大的吞吐量和频谱利用率。在物理层网络编码基本思想的基础上,首先着重介绍三类物理层网络编码技术--有限域上的物理层网络编码、模拟网络编码和复数域上的网络编码,给出它们相关理论的研究现状,并对与此相结合的新技术进行了介绍;然后论述目前物理层网络编码应用实现的现状;最后对物理层网络编码相关理论及其应用实现的发展趋势进行了分析与展望。物理层网络编码理论的进一步完善,相关安全性的研究,以及与协作通信理论,如信道编码与调制、中继选择、调度及资源分配等进一步紧密结合等,将是其研究的重要趋势。     

基于网络编码的协作中继技术

为提高协作中继中网络编码的性能,提出了一种软网络编码-软估计转发( SNC- SEF)的改进方案.在中继节点中对接收到的多路信息依次进行软输入软输出的信道编码、网络编码以及最为重要的基于最大似然准则推导的软符号调制的操作.该方案在最大限度地保留了软信息的同时可以获得解码增益.仿真实验结果表明,SNC-SEF方案相比传统的网络编码-解码转发(NC-DF)方案有明显的系统增益.     

网络编码在无线传感器网络中的应用研究

介绍了一种新的传输技术,即网络编码;详细分析了编码的原理和在无线传感器网络(W SNs)中的编码、解码过程;评述了网络编码对W SNs通信性能的影响,包括提高网络吞吐量、节省网络能量消耗、提高网络链接鲁棒性。     

联合编码开销与安全性能的网络编码优化方案

网络编码技术在提高网络吞吐量和传输效率等方面具有很大优势,但该技术需要在节点处进行额外编码操作,增加了编码开销。针对在保证最大多播速率的前提下,降低编码开销的同时兼顾网络编码安全程度的问题,现提出一种联合编码开销与安全性能的网络编码优化方案。该方案首先在基于预选择机制的小生境遗传算法的基础上加入了预处理机制。其次,构建了新的适应度函数。最后采用了一种更科学的种群规模的确定方式。仿真结果表明,该算法比传统的基于遗传算法的网络编码优化方案在收敛时间、进化代数、编码开销和安全程度四个方面更具优势。