文献综述大赛—网络编码的发展和趋势
网络编码研究综述_陶少国

网络编码提出的初衷是为使多播传 输达到理论上的最大 传输容量, 从而能取得较路由多播更好的网络吞吐量. 但随着 研究的深入, 网络编码其它方面的优点也体现出来, 如均衡网 络负载、提升带宽利用率等. 如果将网络编码与其 它应用相结 合, 则能提升该应用系统的相关性能. 2. 2. 1 提升网 络吞吐量.
Abstract: N etw or k co ding, know n a s one of the most impor tant breakthr oug hs o n the theor y o f infor matio n pr ocessing and tr ansmission, is based on the main idea that enco ding and decoding oper atio ns ar e applied on the inco ming messages of an inter mediate node to pr oduce coded o ut go ing o nes befor e for war ding. N etw o rk coding has many adv antag es o ver co nv entio nal ro uting , such as pr ov iding hig her net wo rk thro ughput , using bandwidth efficiently and bala ncing t he tr affic, etc. In this paper , we present the ba sic theor y and main adv ant ages and disadvantag es o f netw or k coding , and t hen describe the key alg or ithms as w ell as giving a gener al r eview o f some ty pical implementations of netw or k co ding in detail. I n t he end, the dir ect ions and future w or ks are summar ized. Key words: net wo rk co ding ; r ando m net wo rk co ding ; info rma tio n flow ; multicast
文献综述_参考

文献综述二维码技术已经逐渐在人们的生活中扮演着重要的角色,在电子凭证、溯源防伪、企业宣传等方面发挥着强大的作用。
它是在一维条码无法满足实际应用需求的前提下产生的,其主要思想方法是把一维码自上而下地堆叠在一起。
具有代表性的有Code16k、Code 49、PDF47、QR Code、Maxi Code等。
相比较一维码来说,二维条码可以在横向和纵向两个方向上携带信息,信息的容量更大、编码能力更强一点。
随着我国市场经济的不断完善和信息技术的迅速发展,国内对二维条码这一新技术的需求与日俱增。
二维QR码出现于1994年,由日本Denso公司研制。
它的英文名称是Quick Response code (快速响应矩阵码),具有信息容量大,密防伪性强、可靠性高等优点,因此它逐渐在物流、交通、证件和医疗等领域得到了广泛的应用。
QR码是实践中应用最多的二维条码之一。
时下,二维码这种用“马赛克”图形记录数据的形式以其形式简便、载体灵活、传递信息快等优势已迅速成为大家青睐的信息交流方式。
然而,很多网民不知,二维码在给我们生活带来方便的同时,也成为了手机病毒、钓鱼网站传播的新“病毒载体”。
近日,全球虚拟化与云安全领导厂商趋势科技提醒大家:需注意防范二维码背后的安全隐患;应尽量避免随手刷来历不明的二维码;建议大家免费下载趋势科技移动安全个人版,作为移动终端设备的安全助手。
对于QR码的研究,国内的专家们主要从以下几个方面展开:首先,对于二维QR码的应用研究。
叶爱东、罗红[1]介绍了QR码在证书防卫中的应用,介绍了QR码的应用使得信息可随载体移动,不依赖于数据库和网络,不但可以实现对证件的自动识别,而且可以有效地防止伪造证件的发生。
而徐玲、蒋新志、张杰[2]则把QR码运用到手机识别系统上,设计并实现了基于Android系统的二维码识别系统。
系统采用C/S 模式,系统客户端采用Android 平台,服务器端基于J2EE体系架构,系统具有良好的稳定性、灵活性、可伸缩性和易维护性。
2024年文献综述范文范例

2024年文献综述在2024年,随着全球数字化趋势的不断推进,文献综述也进一步发展和完善。
文献综述是一种通过收集、搜集、筛选、分析和综合以往研究成果来评价、总结和探讨特定领域研究进展和前沿的方法。
它已经成为科学研究的重要组成部分,对于学术论文、科研项目和决策提供了重要参考。
随着、大数据以及计算机技术的不断发展,文献综述也出现了许多新的变化和特点,其研究内容和方法逐步走向数字化、智能化和综合化的方向。
一、数字化数字化是社会科技发展的重要标志,它对于文献综述的实现具有重要意义。
数字化意味着文献采集、整理、存储、传播和利用从传统的纸质形式转向数字形式,大大提高了处理速度、范围和可靠性。
数字化文献库、文献数据库、文献搜索引擎、文献管理软件等数字化工具,大大方便了文献的检索和利用。
二、智能化智能化是技术不断发展的结果,它增强了文献综述的自动化、智能化和人性化。
智能化文献检索、文献分类、文献排名、文献分析等工具,可以更加精准地定位目标领域和研究问题,提高信息质量和效率。
同时,智能化技术还可以扩大文献综述的范围和深度,挖掘出更多的有用信息和见解。
三、综合化综合化是指文献综述不再是单一学科或单一领域的内容,而是涉及多个学科、多个领域和多个层面的综合性内容。
综合化的文献综述不仅可以扩大研究视野和深度,而且可以更好地反映出人类知识体系和社会发展趋势。
同时,综合化文献综述还可以促进学科交叉和跨界合作,有利于推进科学技术的全面进步和社会进步。
在数字化、智能化和综合化的大趋势下,文献综述正朝着更加精准、高效、全面和人性化的方向快速发展。
未来,我们可以期待在文献综述领域取得更多的突破和创新,为学术发展和社会进步作出更大的贡献。
网络编码研究综述

A s atN tok i , w a oe t m s ipr n b at ogs t ter o i om tn c s g bt c; r c n ko n n o h ot ot t k ruh o h hoy n r ao poe i ad r e w o g n d s f e m a r h e n e f f i r sn n t nmso , a d t m ii a t d g dcd g r i s ape o t i o i m s gs n r r s ii ibs o h a d t ec i ad oi oe tn ae ld h n mn e aeoa ie a s n s e n n h no n n e n p ao r p i n c g s e e a e f n - t m d tnd t p dc cdd gi oe bf e w r n. w r cd g m n avn gs r vn oaru eie e r ue e ot n ns o f a i N to oi hs y at e oe cnetnl t a o o o o u o g e r o d g e k n a a d a v o r i o- i , h poin h hr w r t ogptui bnwdh c nlad ac g t fc e . h ppr w n sc a r d g entok uhu, g d i e iet n bl i te f , I t s e, g u s v i i g e h r s a n t f i y a n n h r i t n a f a c i e pe n te it o ad i avnae ad avn gs e ok i , t n c b t ky otm a r et bs h r n m n at s d dat e o nt r cd g ad ds i h e a rh s s h a c y a d e g n i s a f w o n n h e r e e e l i g s w la g i a e l e osm t il l eti s e o cd g e i I te , de i s f e s n gnr r i f e c ip m n tn ont r oi idtl n ed t ico ad l i g e a e w o y a m e ao f k n n a. h n h r tn n u v v p w e -
网络编码的研究进展

R A l ee . h w d 等人提出的网络编码理论解决了这个问题。 s
2 网络 编 码 概 述
在现有通信网络中,网络节点只是对收到的信息进行
存储和转发, 但是从信息理论上讲 , 没有理由让节点只能进 行存储转发,可以让节点对收到的信息进行一定的线性或
非线性操作( 编码)然后再发送 , , 起着编码器的作用 , 网络 编码正是根据这个思想而产生的。
码。 分布式网络编码明 的实现, 是在网络中 传输的每个数据包上
留出一些比特。 用来记载此数据包在前面各个节点上所经历的 各种操作, 那么接收节点就可以 从接收到的数据包中直接译出
网络编码最初是因为它能提高组播流的网络容量而被
重视, 事实上对其他方式的业务流( 如单播) 也是一样的, 只 不过在有向图的组播环境下。网络编码带来的吞吐量增益
信源所发送的信息。 这种方法可以在不知网络拓扑信息的情况
下实现网络编码, 但是增加了网 络负载。另外一种不需网络拓 扑信息的方法是随机网络编码 , 在网络的中间节点上对接
很明显。 而在无向图中, 吞吐量增益最多为 1 总体来讲, /3 2] E 。
网络编码有以下特点:
・
收到的信息, 在一个有限域内随机选择一个元素作为组合的
外, 一般来说在网络的中间节点并不需要做任何数据处理,
组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题 , 实 现了网络中点到多点的高效数据传送,能够大量节约网络
带宽、 降低网络负载。 作为一种与单播和广播并列的通信方
式, 组播的意义不仅在于此。更重要的是, 可以利用网络的
组播特性方便地提供一些新的增值业务, 包括在线直播、 网 络电视、 远程教育、 远程医疗、 网络电台、 实时视频会议等互
无线网络编码研究综述

的有效方法。文章在介 绍网络编码 的基本原理 的基础上 , 概述 了无线网络 中各种基 于网络编码的传输机制 , 从传输时间、 可靠性能等方面评述 了各种方法的优缺点 , 对无线网络编码的发展趋势进行 了分析和展望。 最后
关键词 : 网络编码 ; 能量高效; 可靠传输 ; 吞吐量
中图 分 类 号 :P 9 ;N 2 . T 3 3T 9 59 3 文献 标 识 码 : A
是在无线传输领域 ,其理论和应用 已成为研究的新热 点。 无线 网络 编码 的提 出使得 网络 编码 技术 在无 线传
输应 用 中得到 进一 步发展 , 而被广 泛应 用于 A o dH e网 络 、传感 器 网络 、2 P P内容 分发 和 网络安 全等 领域 , 在 提 高 网络 吞 吐量 、 善 负载 均 衡 、 省节 点 能 耗 、 改 节 增强 网络 鲁棒 性等 方 面均显示 出其 优越 性 。经过 几 年 的发
b al i t f r ades a e a t n r esn t e y l ow ng he o w r r tk p r i p oc sig h daa ot t n ony o w ad n t e l fr r i g h da pa k  ̄.n h s p , e ird a t c e I t i pa er f s y w i r uc t e bai ie e wor c i , n dec b ma y ntod e h s c d a of n t k odngt he sr e i n kid of ta mitn w a bae ns rns tig y s d o n t or odng n n e w k c i a d p nt ut he a i a va ag s nd ia a ag s f n t or c i i h s a h ai ns r m t v e of dea a d oi o t m n d nt e a dsdv nt e o e w k odng n t e e pp c to fo he iw ly n r l blt I he e , d rc o s a d f t e w o k r s ma ie . ei ii n t ndt a y. he ie t n n uur r s ae um i rz d K e r : ne o k c d ng;tr ug pu ;e a i t rnd m t y wo ds w t r o i h o h t r h bl y;a o newor od n i kc ig
无线网络编码研究

然而,现有的无线网络编码方案还存在一些不足之处,例如对于复杂度较高 的情况处理能力有限,以及缺乏完善的理论分析框架等。
4、方法与技巧
针对无线网络编码研究的方法和技巧主要包括以下几个方面。首先,对于编 码方案的设计,可以选择合适的编码技术和参数,例如LDPC码、RA码以及其他一 些变体码等。这些编码技术具有较高的纠错能力和较低的复杂度,能够在存在干 扰和噪声的无线环境中实现高效的数据传输。其次,可以通过优化编码方式来提 高无线网络编码的性能。
6、结论
综上所述,无线网络编码作为当前和未来无线通信领域的重要研究方向之一, 对于解决无线通信面临的挑战具有重要的意义和价值。通过对无线网络编码的研 究现状、方法与技巧以及未来展望的探讨,我们可以看到无线网络编码在提高无 线通信性能和可靠性方面具有巨大的潜力。因此,深入研究和创新应用无线网络 编码技术将是未来无线通信领域的重要发展方向之一。
例如,可以采用分布式编码方案,将数据分散到多个节点进行编码,以避免 集中式编码方案带来的瓶颈效应。此外,还可以采用联合编码方案,将多个数据 流进行联合编码,以提高数据传输的效率和可靠性。最后,还需要建立一个完善 的理论分析框架,以对无线网络编码的性能进行全面评估和分析,从而指导编码 方案的设计和优化。
2、概念阐述
无线网络编码与传统编码的不同之处在于其同时了编码和解码的过程。传统 编码主要如何将信息编码成二进制数据流,而无线网络编码则强调在编码过程中 利用无线信道的特性,提高数据的传输效率和可靠性。无线网络编码的优点在于 其能够充分利用无线信道的特点,例如多径传播、干扰和噪声等,从而实现更高 效的数据传输。然而,无线网络编码也存在一些挑战,例如如何设计高效、可靠 的编码方案,如何处理多用户和多天线等情况。
文献检索技术综述与发展趋势

文献检索技术综述与发展趋势随着信息时代的到来,文献检索技术在学术、商业和日常生活中发挥着越来越重要的作用。
从图书馆的纸质图书资料检索,到现在的数字化、网络化文献资源检索,文献检索技术的发展可谓日新月异。
一、文献检索技术的历史回顾在早期的文献检索中,人们主要依靠手工翻阅纸质资料,如书籍、报纸等,来查找所需信息。
随着科技的发展,图书馆开始采用卡片式检索方式,用户可以通过查找卡片柜来获取相关信息。
到了20世纪70年代,随着计算机技术的兴起,文献检索开始进入计算机化时代,出现了第一批商业化的文献数据库,如Dialog、ORBIT等。
二、文献检索技术的现状1. 数字化检索当前,数字化已成为文献检索的主要形式。
通过将传统文献资料数字化,人们可以更加方便地通过网络进行检索。
数字化检索的优势在于,它突破了地域和时间的限制,用户可以在任何地点、任何时间进行检索操作。
此外,数字化检索还提高了检索效率,用户可以通过关键词、主题等条件快速定位到相关文献。
2. 搜索引擎的出现搜索引擎是现代文献检索的重要工具之一。
通过搜索引擎,用户可以快速找到相关的网页、图片、视频等资源。
其中,Google、Baidu 等搜索引擎已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
3. 人工智能在文献检索中的应用近年来,人工智能技术在文献检索领域的应用逐渐增多。
人工智能技术可以帮助用户更加准确地定位到相关文献,提高检索效率。
例如,自然语言处理技术可以识别用户的自然语言提问,智能推荐技术可以根据用户的历史检索记录推荐相关文献。
三、文献检索技术的发展趋势1. 个性化检索服务随着大数据和人工智能技术的发展,文献检索将更加注重个性化服务。
系统可以根据用户的需求和兴趣,为其推荐相关的文献资源。
这将使用户的检索体验更加人性化、智能化。
2. 语义检索技术语义检索技术是指通过理解文献的语义信息来进行检索的方法。
随着自然语言处理技术的进步,语义检索将成为未来发展的重点方向。
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科技文献综述竞赛网络编码研究综述姓名:贾骐玮张丽韩改霞专业:交通信息工程及控制学号:130112038213011203801301120372指导教师:张向东2014年4月7日网络编码研究综述贾骐玮,张丽,韩改霞(西安电子科技大学交通信息工程及控制专业,西安710071)摘要:网络编码是指网络中的节点参与编译码,它的提出对于网络信息论具有划时代的意义。
网络编码具有提高网络吞吐量、均衡网络负载、节省网络带宽、降低节点能耗等显著优点。
本文介绍了网络编码的起源与发展,基本原理以及其在无线网络、P2P系统、分布式文件存储、网络安全等领域的最新应用。
文章最后对网络编码的研究趋势和热点进行分析,并对其提出展望。
关键词:网络编码网络信息论P2P系统分布式文件存储网络安全Research on Wireless Network Coding:A SurveyJia Qiwei,Zhang Li,Han Gaixia(XiDian University,Traffic Information Engineering&Control,Xi’an710071,China)Abstract:Network coding refers to the nodes within the network involved to encoding and decoding,it has a great significance for network information work coding can larger throughput of the network,enhance network load balance,save network bandwidth and reduce the energy consumption of nodes.This article describes network coding origin and development,as well as its basic principles and its latest applications in the areas of wireless network,P2P systems,distributed file storage,and network security and so on.Finally,we analysis the trends and hot spots for the research of network coding,and then raise its outlook.Keywords:Network Coding;Network Information Theory;P2P System;Distributed File Storage;Network Security经典的信息理论指出,不论是互联网中的数据包还是移动网络中的信号,信息的传输都只是单纯的共享网络和链路资源,彼此互不相干、相互独立。
数据的路由、存储、差错控制等等研究都是基于上述假设。
直到网络编码的提出,完全打破了这一假设,开创了一个全新的领域。
网络编码(network coding)是一种融合了编码和路由转发的信息交换技术,在传统存储转发的路由方法基础上,通过允许对接收的多个数据包进行编码(如模二加、有限域上的运算等)信息融合,增加单次传输的信息量,以提高网络信息传输效率和整体性能。
网络编码打破了经典信息论中商品流(Commodity Flow)[2]不能被压缩的结论,指出网络信息流(Network Information Flow)可以被处理或压缩,从而可以进一步提升网络吞吐量。
1网络编码的起源和发展网络编码概念的诞生可以追溯到1998年论文“Network Information Flow Theory”[3](引自文献[4])和1999年Yeung和Zhang发表的关于卫星通信的论文[5](引自文献[6])。
网络编码原理论文正式发表于2000年的先锋论文“Network Information Flow”[1],这是网络编码理论的奠基之作。
在2003年,网络编码领域发表了许多重要研究成果,具有里程碑意义。
2003年,香港中文大学讯息工程系的李硕彦教授、杨伟豪教授、蔡宁教授发表了论文“Linear Network Coding”[2]指出线性网络编码可以达到多播方式下的网络容量。
该文于2005年获得IEEE信息理论学会年度最佳论文奖。
该奖项首次颁发给亚洲学者,以表彰他们在信息理论领域的重要贡献,这也彰显出网络编码理论所具有的重大价值。
2003年,Koetter和Medard[7]提出网络编码的代数学(Algebra)框架,即用抽象代数来解决线性网络编码的问题,为研究网络编码提供了一个用力的数学工具。
2003年,Sanders等[8]提出具有多项式复杂度的线性信息流算法,该算法属于集中式的码构造算法。
2005年,Jaggi等[9]将之正式发表于IEEE信息论会刊,文献[6]中称LIF 算法为Jaggi-Sanders算法。
2003年,Ho等[10]提出随机网络编码(Random Network Coding,RNC),属于分布式的码构造方法。
随机网络编码的基本思想并不复杂,每个节点均随机选取系数进行编码,将得到的线性组合向下游节点发送。
当信宿节点收到足够多线性无关的组合后,通过联立求解线性方程组,即可译码出信源节点发出的所有信息。
由于每个节点均随机的选择系数,节点不必获得全局信息,因此是分布式算法。
随机网络编码的提出证明了网络编码的可行性。
2003年,Chou等[11]提出诗句的网络编码及其相应的设计原则。
主要包括:①同步机制:采用网络编码,一般需要等到所有数据到达之后才进行,因此需要添加缓存。
②缓存刷新机制:由于缓存的大小总是有限的,所以需要设计缓存中内容的更新机制。
当然,缓存大小的最优设置也需要考虑。
③渐进译码机制:通过一边下载一边译码,来节省译码时间。
④译码成功率:译码成功概率与有限区域大小有一定关系。
Jaggi等[9]指出,当有限域大小为16|F时,译码成功率可达99.6%;Chou|=|=2|F且网络中的链路数为82等[11]指出有限域大小为28即可满足实际应用的需求。
2003年以后,网络编码的发展可以用如火如荼来形容,众多的研究成果也是层出不穷。
网络编码彻底改变了通信网络中信息处理和传输的方式,是信息理论研究领域的重大突破,已经引起学术界广泛关注和高度重视。
国际许多著名大学和研究机构,国外许多著名大学,如普林斯顿大学[12]、麻省理工大学[13]、瑞士EPFL学院[14]等以及多家IT公司的研究中心,包括微软研究院[15]、贝尔实验室[16]、AT&T的香农信息实验室[17]等都在积极开展对网络编码理论和应用的研究;网络编码也逐渐引起了国内学术界的关注和重视,我国的清华大学[18]、南京大学[19]、西安电子科技大学[20]等都对网络编码进行了探索。
2网络编码基本原理2.1基本原理网络编码的本质是利用节点的计算能力提高链路带宽的利用率。
图1以典型的蝶形网络为例对比了网络编码与传统路由传输的区别、特点以及网络编码的基本原理。
图中s是信源,x,y是信宿,各链路的带宽均为1bit/单位时间,现要将2bit数据a,b同时从s传到x,y。
易知s与x,y之间均分别存在两条独立路径,若采用传统路由方法,如图1(a)所示,由于两组路径间存在共有链路w-z,a、b不能同时在w-z上传输(要么传消息a,要么传消息b,即1bit信息),则s到x,y的最大信息流速率为1.5bit/单位时间,即每个信宿节点的平均吞吐量为1.5b/节点;若采用网络编码方法,在节点w上对a)(计算译码出b,同理y也可以译ba,b执行异或操作并转发,则节点x可以通过a码出a,从而使s到x,y的信息流速率达到2bit/单位时间,平均每个信宿节点的吞吐量为2b/节点,带宽利用率提高33%。
图1路由方法和网络编码比较(a)路由方法;(b)网络编码2.2主要优点由图1可以看出网络编码可以显著提高网络吞吐量,此外,理论研究表明,网络编码在改善负载均衡、节省带宽资源、减少节点能量损耗、增强网络鲁棒性等方面均显示出其相对于传统网络传输的优越性[21]。
(1)提升网络吞吐量:这是网络编码的最主要的优点,无论是否是均匀链路,网络编码都能获得更高的多播容量,且节点平均度数越大,网络编码的优势越明显[22]。
(2)均衡网络负载:网络编码可以有效利用除了多播树路径外的其他网络链路,将网络流量分布于更广泛的网络上,从而均衡网络负载,进而延长网络工作时间。
(3)节省网络带宽资源消耗,提高带宽利用率:信道的带宽一般是有限的,而且信道具有波动性,节点数目众多将会导致带宽资源紧张。
网络编码则可以有效提高带宽利用率,通过有效的节点网络编码,可以融合不同输入链路的信息,从而使网络链路上的有效信息量增加,进而可以使用较少的通信链路实现多播[23]。
(4)减少数据包传输次数,降低无线发射能量:无线信道中的数据传输往往存在丢包问题,而广播和多播等接收节点数目较多,信息包损耗分散,重传信息包可能再次丢失,从而造成很大的重传量,不仅消耗带宽,也会消耗节点能量。
通过网络编码将不同节点损耗的信息包进行组合编码传输,可以有效降低重传次数,并可以在信息包再次丢失的情况下动态调整组合数据包,极大地降低信息包重传次数,从而节约各个节点的无线发射能量[23,25]。
(5)有效应对节点动态加入、离开、链路失效问题,增强网络容错性和鲁棒性:通过网络编码可以抵抗网络链路和节点的非各态历经失败对网络链接的影响,恢复链路失效[24]。
网络编码的这一优点使其非常适合无线视频传感器网络。
无线视频传感器网络的动态性很强,较难形成稳定的通信拓扑,当节点能量耗尽或遭到破坏时就无法继续工作,原路由路径被迫断开,必须重新选择新的转发节点,造成资源的浪费和信息的不稳定。
通过网络编码可应对节点的动态加入和离开,提高网络链接的鲁棒性[25]。
(6)网络编码无需复杂的加密算法就可以提高网络安全性:网络编码在编码过程中能够融合来自不同源、不同类别的信息,这一点是传统编码无法做到的,这也使得网络编码比传统编码复杂,间接提高了接收端译码的难度。
同时,也可以将网络密钥加入到网络编码的信息中,没有网络密钥的接收节点就无法正确地接受和译码,因此网络编码也能达到提高网络安全性的目的。
3网络编码的最新应用发展状况网络编码的诸多优势决定了其巨大的应用潜力,应用领域涉及无线网络、P2P系统、分布式文件存储和网络安全等网络的多个层面,文献[26]对网络编码的应用进行了详细总结,本文在其基础上对最新的应用发展状况进行归纳分析。