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。     

分布式视频编解码技术的研究进展

对于视频压缩领域,分布式编码是一种新出现的应用机制,是基于20世纪70年代Slepian和Wolf以及Wyner和Ziv提出的信息理论而建立的。分布式视频编码技术与传统编码技术相比,从原理到实现方法上都是全新的。本文在介绍分布式编码基本原理的基础上,着重介绍了分布式视频编码技术各个环节的最新研究进展,并对发展趋势进行了展望。     

分布式视频编码技术研究进展

介绍了分布式视频编码与传统视频编码方法思路的不同及各自适用的应用场景,阐述了分布式视频编码的理论基础和目前普遍采用的编解码框架,分析了分布式视频编码中的Wyner-Ziv编解码器设计、辅助边信息生成、虚拟"相关信道"建模等几项关键技术存在的问题及各自解决方案的最新研究进展,最后总结了分布式视频编码的发展与研究方向,并介绍了分布式编码在视频领域的其它应用.     

网络编码应用研究

介绍了网络编码的概念,分析了网络编码的原理及其特点.着重关注了网络编码的具体应用,包括文件下载、无线环境、分布式存储等方面.评述了网络编码的最新研究进展,并对其发展趋势进行了展望.     

移动P2P数据分发技术研究

移动P2P数据分发技术将P2P模型应用到移动网络中,通过节点间的相互配合来提高系统的可靠性、传输速度和扩展性,目前已成为无线通信的重点研究领域。但是由于移动网络的复杂性,现有的移动P2P数据分发技术在实际应用中仍然存在很多问题。对近年来该领域的一些重点技术如Gossip算法、网络编码、纠错码进行了介绍,并在可靠性、传输速度和扩展性方面对它们进行了分析,针对其在网络动态适应性、网络融合、节点合作度等方面的不足提出了今后的研究方向。     

RFID编码解析网络监控系统的研制

阐述了射频识别(radio frequency identification,RFlD)公共服务中的核心技术--RFID编码解析技术的概念,报告了该领域相关网络监控应用的现状,分析了在RFID编码解析网络中加入网络监控功能的必要性.在研究其网络特点的基础上,结合系统的实际需求选用了SNMP技术,对管理信息数据进行了详细地设计,开发实现了一种RFID编码解析网络监控系统.测试结果表明,该系统不但可以有效监控网络中各服务器RFID解析的运行状况,并且提供编码解析网络拓扑维护等功能.     

网络编码技术中的信息安全问题研究

对新型网络编码技术及其设计思想进行了简要的介绍，并在此基础上分析了网络编码与传统计算机网络的区别，网络编码的特点及其对信息安全的影响。初步探讨了面对网络编码，我们应采取和研究的信息安全措施，同时提出了针对网络编码应着力解决的研究问题。     

基于网络编码的P2P-VoD系统仿真平台

针对现有基于网络编码的P2P-VoD系统仿真器缺乏通用性和可扩展性的问题,提出一种NS2下基于网络编码的P2P-VoD系统通用仿真平台NCVoD Sim。在NS2典型模型基础上,进行网络编码扩展,构造Socket和接口模块支持P2P应用,设计P2P-VoD应用模块完成仿真平台设计。仿真实验表明,该仿真平台能有效完成基于网络编码的P2P-VoD系统数据调度算法仿真,具有通用性和可扩展性。     

网络编码研究综述

网络编码的提出是网络通信领域理论研究的重大突破,它的核心思想是允许网络节点在转发信息前对传输的信息按照合适的方式进行编码.应用网络编码具有提高网络吞吐量、均衡网络负载、降低节点能耗、提高网络鲁棒性和安全性等优势.文中介绍了网络编码的基本原理和实际应用,并将着重阐述网络编码在无线网络背景下取得的研究进展.     

基于多播的线性网络编码

网络编码是网络中间节点对网络信息流进行存储转发的基础上实行编码操作,从而达到提高网络吞吐量,改善网络均衡负载,节省网络带宽等效果.网络编码在国内外已成为研究热点.本文在介绍网络编码基本原理的基础上,分析了线性网络编码的构造算法,包括指数时间算法,多项式时间算法和随机网络编码构造算法,最后对网络编码的研究趋势进行了展望.     

P2P文件共享中网络编码与路由容量比较

网络编码在应用层上的容量研究,对网络编码在P2P网络中的应用具有重要指导意义.目前已有文献对P2P文件共享中网络编码和路由的比较多采用仿真方法,其结果与仿真参数设置有较大关系,暂未有一致的结论.本文从理论上推导P2P文件共享中网络编码和路由的容量上界并进行定量比较:首先将上行链路共享P2P流模型推广到1 to m的一般情况,在此基础上推导出一般情况下P2P文件共享中网络编码和路由容量的理论上界,并证明二者上界的一致性.最后通过基于NS2的仿真分析实际网络中其它相关因素对二者达到容量上界的影响.     

一种安全的多源网络编码签名算法

网络编码已被证明在提高网络传输速率、减少网络拥塞、增强网络可靠性以及降低结点能耗等方面有着巨大优势,因此可被广泛用于计算机网络、无线传感器网络以及p2p系统中。但是,网络编码也面临着多方面的安全威胁,其中污染攻击是其最主要的安全威胁之一。目前,绝大部分的签名方案均只能适用于对单源网络编码中的污染攻击,无法满足普遍存在的多源网络编码的安全要求。对多源网络编码中的污染攻击进行了更深入的分析,给出了安全的多源网络编码所需要满足的条件,提出了一个安全高效的多源网络编码签名算法来预防网络中的污染攻击,该算法可以满足多源网络编码的全部安全要求。     

无线网络编码感知路由综述

流间网络编码具有改善无线网络性能的潜力,然而,由于实际网络中编码机会数量通常十分有限,仅仅被动地利用编码机会无法获得高的性能增益.编码感知路由的核心思想是使用有利于网络编码的路由,它通过在路由建立阶段构造特定的编码结构,可以主动创造编码机会.系统地总结了流间网络编码中的编码结构,并以此为主线,分类介绍了编码感知路由的研究现状.最后,对编码感知路由的研究热点进行了展望.     

低轨卫星网络中的防窃听网络编码研究

针对低轨卫星网络中传输容量低、数据易被窃听等特点,构造一种适合于低轨卫星网络的防窃听网络编码方案。该方案中,信源、信宿卫星利用LFSR分别生成加密矩阵和解密矩阵对数据进行加密,中节卫星对收到的数据进行编码并转发。结果表明该网络编码方案在低轨卫星网络中能够达到弱安全,同时提高网络容量的利用率。     

无线Mesh网中网络编码的研究进展

无线Mesh网络是一种具有广泛应用前景的无线接入系统,网络编码允许网络节点对接收的数据报文进行加工处理,为解决Mesh网网络问题提供了一条新途径。通过对比在单播中网络编码和传统路由的不同,阐述了网络编码基本原理;然后总结了网络编码的发展现状;分析和归纳了网络编码提高无线Mesh吞吐量、可靠性、安全性等性能的应用;最后对网络编码在Mesh网络中的进一步研究方向进行了展望。     

Secure network coding for wireless mesh networks: Threats, challenges, and directions

In recent years, network coding has emerged as a new communication paradigm that can significantly improve the efficiency of network protocols by requiring intermediate nodes to mix packets before forwarding them. Recently, several real-world systems have been proposed to leverage network coding in wireless networks. Although the theoretical foundations of network coding are well understood, a real-world system needs to solve a plethora of practical aspects before network coding can meet its promised potential. These practical design choices expose network coding systems to a wide range of attacks.We identify two general frameworks (inter-flow and intra-flow) that encompass several network coding-based systems proposed in wireless networks. Our systematic analysis of the components of these frameworks reveals vulnerabilities to a wide range of attacks, which may severely degrade system performance. Then, we identify security goals and design challenges in achieving security for network coding systems. Adequate understanding of both the threats and challenges is essential to effectively design secure practical network coding systems. Our paper should be viewed as a cautionary note pointing out the frailty of current network coding-based wireless systems and a general guideline in the effort of achieving security for network coding systems.     

网络编码下不可靠自组织网络高效路由算法

无线自组织网络(wireless ad hoc network)中链路的不可靠性与高丢包率是影响网络性能和应用的主要缺陷.为了优化多跳的不可靠无线网络中完成数据传输所需的数据分组发送次数,提出了融合路径切换思想的基于网络编码的路由协议(network coding routing with path switching,简称NCPS).为了发现潜在的适合网络编码的路径,首先分析并提出了网络中路径可编码与可解码条件;其次对比于传统的最优路径,分析得出了在网络编码下路径切换所能获取的编码收益;最后以优化网络中数据分组发送次数为目标,设计了网络编码下结合路径切换的路由协议.实验结果表明,在不同的网络环境参数下,NCPS能够有效减少网络中的数据发送次数,获取稳定的编码收益.     

无线Mesh网中编码感知组播路由协议CAMR

网络编码是一种能够提高网络吞吐量的新技术,将网络编码应用于无线Mesh网组播对Mesh网络进一步实用化有重要意义.编码感知路由是一种能够充分识别和利用网络中的编码机会的路由.虽然已有若干个基于网络编码的单播路由协议,但无线网络中编码机会并没有被充分利用,到目前为止还没有无线Mesh网络中的编码感知组播路由协议.提出一个编码感知组播路由协议CAMR(coding-aware multicast routing).CAMR协议利用了一个新奇的编码感知路由度量CAM(coding-awarerouting metric),可以度量无线Mesh网络中节点的实际编码机会和编码能力的大小.基于CAM设计的CAMR协议可以充分利用无线Mesh网络中节点的编码机会,提高了无线Mesh网络组播的吞吐量.模拟实验验证了CAMR协议的优势及其有效性.     

无线传感器网络的安全路由技术研究

无线传感器网络节点不仅有信息感知和数据通信的能力,还需兼备路由器的功能,研究其路由安全对增大网络强壮性有着重要意义.在介绍无线传感器网络特点及路由技术要求的基础上,分析其路由面临的安全威胁,针对不同威胁描述了密钥管理技术和安全路由协议等相应的安全方案,通过对现有安全方案的分析,提出了几种研究安全路由技术的方法.     

网络编码在无线中继网络中的应用研究

介绍网络编码在无线中继网络中应用的研究进展,指出其2个典型应用场景是双向对传网络和组播重传网络。阐述研究中需要解决的关键问题：(1)设计具体的实现协议;(2)在实际网络条件下,采用网络编码后的网络容量及可达该容量的传输策略;(3)针对物理层网络编码,从混合信号中分离出需要的信号。此外,展望该应用的发展趋势。