基于网络编码的无线网络技术
常见的无线网络技术及特点
常见的无线网络技术及特点无线网络技术是指利用无线电波传输数据的技术,已经成为现代通信领域的重要组成部分。
下面将介绍一些常见的无线网络技术及其特点。
1.Wi-Fi(无线局域网):Wi-Fi技术是指基于IEEE802.11协议族的无线局域网技术。
它使用2.4GHz或5GHz频段的无线电波进行数据传输,并采用CSMA/CA协议进行碰撞避免。
Wi-Fi具有良好的兼容性和易用性,能提供较高的传输速率和覆盖范围,并支持多个设备同时连接。
此外,Wi-Fi还具备较强的安全性,可通过WEP、WPA和WPA2等加密协议保护数据传输的安全。
2. 蓝牙(Bluetooth):蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,适用于小范围通信。
它采用2.4GHz频段,支持一对一或一对多的连接。
蓝牙具有低功耗、低成本和低复杂性的特点,广泛应用于无线耳机、智能手表和智能家居等设备中。
蓝牙还支持多种传输协议,如BLE(低功耗蓝牙)和EDR(增强数据速率),能够满足不同应用场景的需求。
3.4GLTE(第四代长期演进):4GLTE是一种基于全球移动通信系统(GSM)的无线宽带技术,采用OFDMA和MIMO等技术实现高速数据传输。
它提供了更高的传输速率和更低的延迟,适用于高清视频流媒体、在线游戏和远程办公等应用。
4GLTE还支持多用户接入,并具备较好的信号覆盖性能,能够在城市和农村地区实现广域覆盖。
4. 5G(第五代移动通信):5G技术是当前移动通信领域的热点技术,其主要特点是高速传输、低延迟和大容量。
5G采用了新的无线接入技术(如mmWave)和高效的编码调制技术,能够实现更高的传输速率和更好的网络性能。
此外,5G还支持网络切片和物联网等新特性,将为智能交通、智能工厂和智能城市等应用带来更多可能性。
总的来说,无线网络技术的不断发展为人们的生活和工作带来了巨大的便利。
而在未来,随着5G和其他新兴无线技术的不断成熟和应用,无线网络将进一步提升传输速率、延迟和网络容量,助力数字化社会的建设。
基于网络编码无线物联网多中继协作切换机制漫谈
基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制漫谈摘要:随着无线物联网的发展,如何提高其性能速度成为一道难题,而网络编码的出现,正是应了这种需要,明显的提高了无线物联网的性能,受到了许多人的关注与研究。
区别于有线网络,无线网络拥有共享信道与信道的时变性,所以为了充分发挥无线物联网的作用,必须提高无线信道的安全性,如今也有一些提升信道可靠性的技术,像中继技术,arq技术等。
从网络编码技术中还发展出一些有特殊针对性的技术,比如抗搭线窃听的网络编码技术,网络纠错码技术等都在网络安全领域的展开相当的研究。
基于网络编码的中继传输技术,可以大大提高系统的可靠性与实效性。
本文就基于网络编码的物联网多中继切换机制进行漫谈,介绍一下网络编码的无线传输技术,针对物联网中的比如多中继,多路径的情况与物联网中的网络构造多跳切换场景等等,提出一些可能。
关键词:网络编码;无线物联网;中继切换随着电子电信技术的发展,基于网络编码的中继技术受到人们的广泛重视,以提高传输数据的安全性与速度,比如采用网络编码,在多址接入中继信道(multiple access relay channel,marl)可以有效增加系统的分集增益,提高安全性。
在将异或得到的比特看成一个单位比特的校验码的基础上,可以考虑一个联合网络和信道解码的方案,这样可以突破原有方案中没有足够多的先验信息等问题,通过接受以前的接收到的还没解码的数据包和复合包结合起来的一个单比特校验的乘机码,然后通过软信息迭代的方式进行解码,再在此基础上,引入多层中继圈的概念。
而无线物联网是由多种无线网络组成的物联网高级形态,以下我们就来漫谈一下基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制。
1层次化网络编码(hnc)的切换机制在无线物联网中,网络接入口有限,而且移动终端的漫游切换,需要依托于其他终端协作,才可以和网络接入点建立连接。
为了改变这种情况,提出了一种基于网络层次化网络编码(hnc)的切换机制,通过建立位于不同网络层次的节点保持互相联系,直接建立移动终端与接入口的连接,且保证了切换连接的可靠性。
基于随机网络编码的无线网络可靠性研究
RNC— MR a d o p t s r a n d o m n e t wo r k c o d i n g t o e n c o de p a c k e t s a nd t r a n s mi t s di f f e r e n t c o d i n g p a c k e t s o n d i f f e r e n t p a t hs . RNC— MR c a n e l i mi n a t e d u p l i c a t e p a c k e t s o n mu l t i p l e p a t hs .F o r a wi r e l e s s t wo ・ ho p mu l t i pa t h ne t wo r k,t he s o u r c e a n d r e l a y n o d e s e n c o d e pa c ke t s a n d f o r wa r d t he m ,a nd t h e de s t i n a t i o n r e c e i v e s c o d i n g p a c k e t s a n d d e c o d e s t h e m. Nu me r i c a l a n a l y s i s a n d s i mu l a t i o n a r e d o n e t o e v a l u a t e t h e t r a n s mi s s i o n r e l i a b i l i t y o f RNC— MR.Co mp a r i n g wi t h t r a — d i t i o n a l r e l i a b i l i t y t r a n s mi s s i o n me c h a n i s ms,t he n ume r i c a l a n d s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t RNC— M R c a n i mpr o v e t h e t r a n s mi s s i o n r e l i a b i l i t y a n d r o bu s t n e s s o f wi r e l e s s n e t wo r k s . Ke y wo r d s: c o mmu n i c a t i o n s y s t e m ; wi r e l e s s n e t wo r k; r e l i a b i l i t y r a nd o m ne t wo r k c o d i n g; s i n g l e p a t h r o u t i n g; f o wa r r d e r r o r c o re c t i o n;mu h i p a t h r o u t i ng
传输与接入无线知识点总结
传输与接入无线知识点总结基本原理无线传输和接入技术的基本原理是通过无线信号在空中传播,将数据从发送端传输到接收端。
其实现的关键是利用无线电波来进行信息的编码和解码。
这里的无线电波是指一种具有电磁波特性的波动,它在空中以光速传播,可以穿透建筑物和其他障碍物,因此非常适合用于实现远距离的通信和数据传输。
常见的无线技术标准在无线传输和接入技术中,有许多不同的无线技术标准,每种技术标准都有自己的特点和应用场景。
下面将介绍一些常见的无线技术标准和它们的特点:1. WIFI技术WIFI是一种基于IEEE 802.11系列标准的无线局域网技术,它使用2.4GHz或5GHz频段进行数据传输,可以提供高速、稳定的无线网络接入。
WIFI技术广泛应用于家庭和企业网络中,也支持移动设备和公共场所的无线接入需求。
2. 蓝牙技术蓝牙是一种短距离无线通信技术,它可以实现不同设备之间的数据传输和连接,成为了智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等移动设备之间的主要无线接入方式。
3. LTE技术LTE是一种第四代移动通信技术,它提供了高速数据传输和较低的延迟,可满足移动互联网应用对大带宽和高速传输的需求。
LTE技术被广泛应用于移动通信网络和移动设备中,是当前主流的移动宽带接入技术。
4. 5G技术5G是一种第五代移动通信技术,它在LTE技术的基础上进一步提高了传输速率和网络性能,支持更多的设备接入和更广泛的应用场景。
5G技术被认为是未来移动通信技术的主要发展方向,将在智能城市、工业互联网、车联网等领域发挥重要作用。
无线接入网络的架构和特点无线接入网络是指无线设备与有线网络之间的接口,它具有独特的网络架构和特点,包括以下几个方面:1. 基站和用户设备无线接入网络通常由基站和用户设备组成,基站是无线信号的发射源和接收端,负责与用户设备进行通信和数据传输。
用户设备可以是智能手机、笔记本电脑、智能家居设备等,通过无线信号与基站进行通信。
2. 频率和信道无线接入网络使用不同的频率和信道来进行数据传输,这些频率和信道是由电信运营商或网络设备提供商预先规划和分配的,以避免干扰和碰撞,确保数据传输的稳定和可靠。
基于网络编码在无线网络通信技术中的研究与应用
无线通信网络技术应 用中, 网络编码是 当前通信 应用中的关键 技 术之 一, 网络编码在 网络节 点处 对 网络 信息进 行有效处理 ,
经处理后的数据进行转存 或传输 , 其实质都是都过 对传输数 据
编 码操作 实现 的, 在一 定程度上节 省 了网络 资源 消耗, 提高 频
谱 资 源 利 用 率 , 络 编 码 在 频 谱 资 源 有 限 的 条 件 下 , 发 送 更 网 能
Hale Waihona Puke [ yw r s n t okc d g w rl s e ok d t t n mi in Ke o d ] ew r i ; i e t r ; a a s s o o n e snw ar s
0 引 言
无 线 网 络 作 为 一 种 新 型 的 便 捷 性 网 络 资 源 , 在 日益 普 正 及 , 其 是 在 当 前 网 络 技 术 快 速 发 展 的今 天 显 得 尤 为 重 要 。 在 尤
效 益 , 到 20 直 0 0年 , R. Ahs d 等 人 在 I E rn - T 上 l we e E E ta s I
发表 了一 篇题 为 “ 网络信息流”的文章 , 出了网络编码的概 提
念 , 底 改 观 了这 一 传 统 观 点 。 从 数 据 通 信 理 论 观 点 研 究 , 彻 节
软件 2 1 0 2年第 3 3卷 第 7期
S T R OF WA E
国际 I 媒品牌 T传
基于 网络编码 在无线 网络通信技术 中的研 究与应用
李合菊 ,胡尊广 。
(. 1 莱芜 职业 技术学 院信 息工 程 系,山东 莱 芜 2 10 ;2 7 10 .山东 省邮 电规 划设计 院有 限公 司 ,济 南 20 0 ) 5 11
无线网络中基于网络编码的可靠通信问题的研究
保 护 机 制 恢 复快 速 的 优 点 同时 也 有 着 被 动 保 护 机 制 可 以 充 分 利 用 网 络 资 源 的优 点 。
1 网络 编 码技 术 简 介
同时也可 以让 无 线 网络 的 在 基 于网 络编 码 的 保 护机 制 中, l + N保 护 机 络 资 源的 利 用率 ,
用。 但 它 同样 也 存 在 着 一定 的 缺 点 , 比 如容 大 发 送功 率 的 形 式 来 确 保 接 收 的成 功 ; 自
与 其 它网络 类 型 相 比要 少,因此防 止 无线 网
易被损坏、 信道 衰 落 等 。 由于 无线 网络 能 量 动 传 输 在 没 有 收 到 确 认 信 息 时 就 会 自动 重 节点 B 也 必 定会 收 到 来 自节 点A的数 据 包 。
网络 编码 技 术 最 先 由Ahl s we d e 等人 制 是 应 用 得 比 较 广 泛 的 一 种 。 网 络 编 1 + N保 护 机 安 全可 靠 性 以 及鲁 棒 性 得 到提 高 。 提 出来的 , 它指 的 是 中间节点 将收 到的 数 据 制 由N个 源节 点以 及 从 源节 点到 目 标 节 点的 码 在 无 线 网络 中的 应 用 可 以 在 占用 少 量 网 包组合起来进行编码 , 然 后 以 编 码 包 的 形 1 + N条不 相交 路 径 组 成 。 中继 节点 会将 N个 络 资 源 的 情 况 下让 网络 从 失 败 中 迅 速 恢 复 式 转 发 出去 。网络 编 码 技 术 是 对 传 统 的 储 源 节 点 上 的 数 据 包 进 行 编 码 , 变 成 N+1 个 过 来 , 减 少冗 余信 息的 同时 无 线 网络 的通 信
非常紧迫的问题 。 文章首先简要介绍了网络鳊码技术 , 然后分析 了 基于网络蝙码 的可靠通信机制的研究。 关键词 : 无线网络 网络鳊码 通信 可靠性 保护机制
基于网络编码的无线单跳传输框架的研究与实现
(TCG) n xen l rn miso d l ET L a de tr a ta s sinmo e ( CG)F r emoe ata s sinfa wokb sdo o iggo p( CG) . u t r r , n miso rme r ae nc dn r u FF h r
Ab ta t s r c :To s l e t e pr bl o v h o em he e c e tta m ison i rorpr ne wiees t r a d u ar es trb t o oft f i n r ns s i n e r - o r l sne wo k n nfi i n sa ti u e t
wa n r du e o t e a vem od 1 si to c d ast h bo e .Atls , h ou h i u ai n,t r ns ison d a n t o h to — a t t r gh t e sm l to he ta m s i ely a d hr ug pu ft uni he c s ta e y a TCG e r t l e ea l e n c m pa e M o e ve,un ert o dii od ’b s ro ,t a tsr t g nd F s pa a ey w r nayz d a d o r d. ro r d he c n ton ofn es urte r he i lue c h i a tsr t g n r ta s iso ba e nf n e oft e un c s ta e y a d e r n m s i n s d FYCG s p op ed a n l e wa r os nd a ayz d.Si ulton r s ls s w m a i e u t ho t tFTCG a m pr ve t r n m si f c e c n ol h h r e r m e fpe f r a ew ih t e c nd to ha c ni o he ta s i son e i i n y a d s ve te s a p d c e nto ro m nc t h o ii n of n e ’ r t ror FTCG a e p t r ns ison f i e soft if r n t od s bu s r . e c n k e heta m s i ar s d fe e tdaa. n he K e w o ds y r :newor o ng; od n r p;tr ug ut ta m si n f in s ; e ho r ns ison t k c di c i g g ou h o hp ; r ns i so a r e s on — p ta m s i
基于网络编码的无线网络可靠性研究
成规定功能 的能力 。通信网的可靠性是指在发 生设备故障和各种意外事件的条件下 ,通信 网 在规定的时间内满足通信需求的能力 。通信 网 的可靠性指标体系可分为通信业务的可靠性 、 传输系统可靠性 、交换系统可靠性和支撑系统 的可靠性4 个部分。衡量 网络可靠性的测度有 : 网络 的抗毁性 、 网络的生存性 、 网络的可用性 、 网络 的完成 性 和 网络 的完 整性 。 在通信 网的传输过程中,考虑分析 网络的 可靠性通常有 以下几个指标 : 节点连通率 、 网络 连通度 、 信道损失率和丢包率。 () 1节点连通率 。 是通信 网中干线节点之间
为10设定链路 1 】 ] 0, l2 8 、 、信噪比范围为( l, ) 一 0l , O
以丢包率为可靠性分析的参考指标 。
条件 l () 、两 条链 路s R 同 ,链 路 :a 】] 12 N 相 】 8 s R n 5 ( ) 、两条 链 路s R 同 ,链 路 N 为 + ;b ] 2 N 相 l j S R为 n 5 ()l] 条 链 路 s R相 同 ,链 路 N 一 ; c1 8 、两 N ] 2
和u 杰 : = ;+ 的一一映射 , b 目的节点D 以仅仅 可 通过u 而完全 的确定( 。因此 , b, ) b 此网络可以
() a () I 1
图3条件2 下三种 网络丢包率随信噪 比的变化情况
・
26 ・
基于网络编码的无线网络可靠性研究 尖 端 科 技
仿真结果表 明,三种传输方案的丢包率总
条件2 ( ) 、、三条链路S R :a1 ] 】 l2 8 N 相同;b设 ()
定 1 路s 为n 】 l 链 NR ,链路 S 为n 2 】 2 NR + ,链路 S R为 8 N
一种基于网络编码的无线网络机会路由算法
关键 词 : 无线网络; 机会路由: 网络编码; 吞吐量:C ; K A
第2 4卷 第 1 2期
21 0 1年 1 月 2
传 感 技 术 学 报
CHI S OU NE E J RNA F S NS S AN T AT RS L . 4 No. 2 12 1
De . 01 c2 1
An Alo i m f t r o i gB s d Op o t nsi ui gf rW ieesNewo k g rt h o wo k C d n a e p ru i cRo t o rls t r s Ne t n
smu tne usy. ti lo MAC n e e e t t u tr d e h xr o s me o o r i ai n, n mp o e t r i la o l I s as i d p nd n ,h si e uc st e e ta c n u fc o d n to a d i r v snewo k pe fr n e P ro ma c n lssa d smu ai n ts r v d t a n ro ma c . e r n e a ay i n i lto e tp o e h tMi ACK a r a l mp o e n t r h o h u . f c n g e t i r v ewo k t r ug p t y Ke r y wo ds: r ls ewo k ; p o u it o tn n t r o i g;h o g p t ACK wie e s n t r s o p r n si r u i g; ewo k c d n t r u h u ; t c
无线通信网络中的信道编码技巧
无线通信网络中的信道编码技巧在无线通信网络中,信道编码是一种重要的技术,用于提高数据传输的可靠性和效率。
它通过在传输过程中引入冗余信息来纠正和检测错误,以最大限度地减少错误传输和丢失。
本文将介绍几种常见的信道编码技巧,包括卷积码、纠错码和调制编码。
1. 卷积码卷积码是一种流水线编码技术,它将输入信息流分割成一系列短序列,并通过在每个分段中添加冗余信息来增强数据的可靠性。
卷积码通常由一个或多个滑动窗口寄存器和一个组合逻辑门组成。
输入数据位经过滑动窗口寄存器,并与门电路进行逻辑操作,生成输出编码位。
卷积码具有较强的纠错能力和较低的复杂度,因此被广泛应用于无线通信中。
2. 纠错码纠错码是一种通过添加冗余信息来检测和纠正传输错误的编码技术。
它基于错误检测和纠正算法,可以在接收到有误的数据时自动纠正错误。
常见的纠错码包括海明码和Reed-Solomon码。
海明码通过添加校验位来实现错误检测和纠正,而Reed-Solomon码则使用插值和多项式除法来实现更高级别的纠错能力。
3. 调制编码调制编码是一种将数字数据转换为模拟信号的编码技术。
调制技术可以将数字信号转换为适合在无线通信信道上传输的模拟信号。
常见的调制编码技术包括振幅移键调制(ASK)、频率移键调制(FSK)和相移键调制(PSK)。
调制编码可以提高数据的抗干扰能力和传输效率,使得无线通信信道更加稳定可靠。
4. 自适应编码自适应编码是一种根据通信信道的特性和环境状态自动调整编码方式和参数的技术。
它可以根据信道的质量和干扰噪声的情况进行动态调整,以最大限度地提高传输效果。
自适应编码常用于具有时变信道条件的无线通信系统,例如移动通信和卫星通信。
通过自适应编码,可以实现更高的编码效率和较低的误码率。
在无线通信网络中,信道编码技巧的应用可以提高数据传输的可靠性和效率。
卷积码、纠错码和调制编码等技术在无线通信中得到广泛应用,并不断得到改进和优化。
自适应编码的引入使得通信系统可以根据实时信道状况进行动态调整,进一步提高了通信的可靠性和性能。
无线通信网络中的网络编码技术
无线通信网络中的网络编码技术随着移动通信技术的快速发展,无线通信网络已成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
而在无线通信网络中,网络编码技术的应用越来越重要,它有效地提高了无线网络的容量和可靠性。
本文将深入探讨无线通信网络中的网络编码技术及其应用。
一、网络编码技术概述网络编码技术是一种将数据进行编码、传输和解码的技术,它在数据传输中起到了重要的作用。
传统的数据传输方式是一对一的传输,即发送方将数据直接发送给接收方,但这种方式存在一些问题,比如信道容量限制、传播延迟等。
而网络编码技术通过在数据包中添加冗余信息,使得接收方可以通过解码冗余信息来重构原始数据,从而提高数据传输的可靠性。
二、无线通信网络中的网络编码技术无线通信网络由多个无线节点组成,节点之间通过无线信道进行通信。
在传统的无线通信网络中,节点之间的通信方式通常是一对一的单播方式。
然而,由于信道的不稳定性和多路径衰落等原因,单播方式的传输效果较差。
因此,网络编码技术开始被引入无线通信网络,为节点之间的通信提供了新的选择。
1. 基于网络编码的数据传输基于网络编码的数据传输是指在数据包传输过程中,发送节点对数据包进行编码后再发送给接收节点。
接收节点接收到多个编码后的数据包后,可以通过解码重构原始数据,从而提高数据传输的可靠性和容量。
在无线通信网络中,网络编码技术可以有效降低信道传输错误率,提高信号传输效果。
2. 基于网络编码的路由在无线通信网络中,节点之间的路由选择是一个复杂而重要的问题。
传统的路由选择方法通常基于距离、拓扑结构等因素,但这种方法不能适应无线通信网络的特点。
而基于网络编码的路由选择方法则能够更好地适应无线通信网络的特点,提高网络的吞吐量和可靠性。
三、网络编码技术的应用网络编码技术在无线通信网络中有着广泛的应用,下面将介绍一些典型的应用场景。
1. 移动互联网移动互联网是无线通信网络的一个重要应用场景。
在移动互联网中,人们通过移动设备进行信息交流和共享。
无线网络中基于网络编码的重传机制
n o d e i n t h e n e t wo r k c a n b e e i t h e r a s e n d e r o r a r e c e i v e r .T h e n o d e c a n b r o a d c a s t a c o d e d p a c k e t w h i c h i s c o mb i n e d b y
无 线 网络 中基 于 网络 编 码 的重 传 机 制
刘期 烈 , 吴阳阳 , 曹 傧
( 1 . 重庆邮电大学 移动通信技术重点实验 室, 重庆 4 0 0 0 6 5 ; 2 . 通信抗干扰国家级重点实验 室( 电子科技大学) , 成都 6 1 1 7 3 1 )
( 通信作者 电子邮箱 z m d w u y a n g @1 2 6 . c o m)
J o u na r l o f C o mp u t e r Ap p l i c a t i o n s
I S S N 1 0 o1 . 9 0 8 1
2 0 1 4 — 0 2 — 1 0
计 算机应 用, 2 0 1 4 , 3 4 ( 2 ) : 3 0 9—3 1 2 , 3 2 1
接收方通过解码编码 包得到丢失的数据 包, 从 而实现一 次重传获得 多个丢失 的数 据 包, 可 以有效提 高重传 效率。理 论分析和仿真结果表 明, N C WR M 算法能够明显提 高 系统的饱和吞吐量 , 同时减 小开销及丢 包率。
网络编码在无线网络中的应用及发展趋势
络 编 码 在提 高 网络 数据 吞 吐量 、 减
基金项 目: 湖 北 省 高 等学 校 优 秀 中青 年 科 技 创 新 团队 资 助 计 划 ( N o . T 2 0 0 9 0 2 ) , 湖 北 省 自然 科 学 基 金 项 目 ( N o . 2 0 1 0 C DB 0 5 6 0 1 ) , 湖 北 省 教 育 厅 重 点 科 研
网络 编码进 一 步 的研 究方 向 关健 词 : 网络 编码 ; 随机 网络 编码 ; 信 息 流
中 图分类 号 : T N 9 1 4
文献 标识 码 : A
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 4. i s s n . 1 6 6 5 — 2 2 7 2 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 7 4
路 由和 编码 的信 息 交换 技 术 . 核 心
思 想 在 于 允 许 网 络 中 的 中 间节 点 对 收 到 的数 据 进 行 编码 操 作 . 再 转
数据传输体系 . 该 体 系不 仅 解 决 了 路 由这 一 信息 论 中 的经典 难 题 . 而
且 从 理 论 上 证 明 了 网络 编 码 可 以
少 数 据分 组 传 输 次数 、 均衡 网络 负 载、 节 省 网 络 带 宽 资源 、 节 省 节 点
能 耗等 方 面均显 示 出其 优越 性 图 1是 无 线 网络 节 点 的 网 络 编码 机 制 .在 这 个 网络 编 码 机 制
以来 . 专 家学 者 们 花 费 了大 量 的 心 血 去 研 究 如 何 提 高 无 线 网 络 的 数
据 吞 吐 量 和延 长 无 线 网络 的寿 命 . 从 而 推 动 了 大 规 模 无 线 网 络 技 术 的发展 和应 用 在提 高无 线 网络 的 数 据 吞 吐 量 和延 长 网络 寿命 上 。 专 家 学 者 不 断研 究 更 加 有 效 的 交 换
基于网络编码技术的无线传感器网络安全机制
完整性 和 可靠性 , 以及 网络生存 性 即可用 性 的角度 , 分析 和总结 了基于 网络 编码 的无线 传感器 网络 的安
全 问题 。
组合 , 这个 问题 , 被称 之 为安 全 网络 编 码 J并 且 , 可 以将 其 与 窃 听信 道 I 联 系 在 一起 J I 。通 过 下 面 的构造 方 法 , 以得 到 一类 窃 听信 道 上 的 安全 线 性 可
是最具 危 害性 的诸 多攻 击 中的一种 , 因为 WS 网络 N 通常 布设 在 一 个 不具 有 连 续监 视 设施 的 敌 对 环 境
中 , 击者 可 以捕 捉一个 传感 器节 点 , 攻 抽取 其用 于安
全协议 的所 有秘密 , 该暴 露 的秘密 的获得 , 得攻 击 使
者有 能力来 制造其 他更 为严 重 的攻 击 。有 时候攻 击 者对 网络 中的数据 内容 本 身并 不 感 兴趣 , 而仅 仅 是
击者 收集 从 秘密 信息 , 这些暴 露 的秘 密 能够 用 于 各 种 目的 。通
常 , 动攻 击非 常难 于检测 到 , 被 因为攻击 者不会 留下
全性 要求 , 考虑 如何 解决 WS 的网络安 全 问题 。 N
太 多的痕迹 。而 在 主动 攻 击 下 , 击者 利 用 网络协 攻 议栈 中的安 全漏洞 实施 各种 攻击 , 如包 的修 改 、 诸 注 入或 者重 传 等 。 主动 攻 击 的 影 响 比被 动 攻 击 更 严
Absr c :Th e u i su s o he wiee s s ns rn t r s i ur e e ta t e s c rt is e ft r l s e o e wo k s s v y d.Ac o d n o t e s c rt e y c r i g t h e u i r — y q ie n so h r ls e s rn t r s,a d tie l tain o h e urt c me a e n n t u r me t ft e wiee s s n o e wo k e ald il r to n t e s c i y s he s b s d o e— us wo k c d n n h e u iy o e wo k c d n tefa e p e e td. Alo t e a p ia ii n i tto r o i g a d t e s c rt fn t r o i g is l r r s n e s h p lc b l y a d lmiain t o i e e ts c iy s h me n dfe e twiee sc mmu ia in c n ro r ic s e fd f r n e urt c e si i r n rl s o f f n c to s s e a is a e d s u s d. Ke y wor :wiee ss n o t r s;n t r o i g;s c rt ds rl s e s rnewo k ewok c d n e u iy;p l to ta k ol in atc u
基于网络编码和安全极化码的无线抗窃听传输技术分析
通信网络技术DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2023.04.046基于网络编码和安全极化码的无线抗窃听传输技术分析郭 菲(国网北京市电力公司,北京100051)摘要:无线通信本身具有较强的开放性,其信号具有广播性,因此使得合法用户在接受服务的过程中很容易受到非法用户的窃听。
为了解决这一问题,将网络编码和安全极化码相结合,对信源码块进行重新编码,生成内码,再经过计算巴氏参数、信道分集等过程,以安全极化码为外码,保障通信安全,降低窃听的可靠性,进而提高无线抗窃听能力,希望能够对相关工作提供一定帮助。
关键词:网络编码;安全极化码;无线抗窃听传输技术Analysis of Wireless Anti-Eavesdropping Transmission Technology Based on NetworkEncoding and Secure Polarization CodeGUO Fei(State Grid Beijing Electric Power Company, Beijing 100051, China)Abstract: Wireless communication itself has a strong openness, its signal has broadcasting characteristics, so legal users are vulnerable to illegal users in the process of receiving services. In order to solve this problem, the network coding and security polarization code are combined, and the source code block is rewritten. The internal code is generated through the process of calculating Pap parameters and conducting channel diversity. The security polarization code is the external code to ensure the communication security, reduce the reliability of eavesdropping, and then improve the wireless anti-eavesdropping ability. I hope it can provide some help to the relevant work.Keywords: network code; secure polarization code; wireless anti-eavesdropping transmission technology0 引 言极化码技术在提出后,已被广泛应用于各领域无线通信中,是重要的控制信道编码技术。
基于网络编码的无线网络多流问题研究
Abs t r a c t :I n a mu l t i h o p wi r e l e s s n e t wo r k , wi r e l e s s i n t e r f e r e n c e i s c r u c i a l t o t h e mu l t i — c o mm o d i t y lo f w p r o b l e m, wh i c h s t u d i e s t h e ma x i mu m t h r o u g h p u t b e w e t e n mu l t i p l e p a i r s o f s o u r c e s a n d s i n k s . Ba s e d o n t h e o b s e r v a t i o n t h a t n e w o t r k
c o d i n g( NC ) c o u l d h e l p t o d e c r e a s e t h e i m p a c t s o f wi r e l e s s i n t e r f e r e n c e , a r f a me wo r k wa s p r o p o s e d t o s o l v e t h e p r o b l e m f o r mu l t i h o p wi r e l e s s n e wo t r k s w i h t NC . B y i n t r o d u c i n g h y p e r a r c s t o mo d e l a l l p o s s i b l e( u n c o d e d o r e n c o d e d ) t r a n s mi s — s i o n s a n d u s i n g t h e c o n l f i c t g r a p h o f h y p e r a r c s t o d e s c r i b e t h e n e w c o n l f i c t r e l a t i o n s mo d i i f e d b y NC( e . g . , i n t h e p r o t o c o l i n t e r f e r e n c e mo d e 1 ) , t h e p r o b l e m wa s f o r mu l a t e d t o c o mp u t e t h e ma x i mu m t h r o u g h p u t o f mu l t i p l e u n i c a s t l f o ws s u p —
文献综述
xx 大学本科毕业设计(论文)文献综述课题名称:基于网络编码的无线广播重传方案的研究学院(系):学生姓名:指导教师:完成日期:一、课题国内外现状无线传输中的广播信道特性,使得网络编码在减少无线传输次数方面有很好的应用,近年来出现了很多相关的研究。
Wu等人提出了利用网络编码减少信息包互换传输次数的方法,Bin等人提出了网络编码寻找无线Mesh网最少传输次数路径的思想。
Katti等人构造了无线Mesh网络使用网络编码的体系结构COPE,并利用29个节点的实验平台证实能显著减少平均传输次数。
Chachulski等人则提出无线路由协议MORE,并证实该协议能有效减少信息包的平均发送次数。
同时,与传统的有线网络相比,无线网络拥有较高的比特出错率,重传效率问题显得更加重要。
目前的研究现状来看,国外在无线传输技术中引入网络编码的研究起步较早。
国外多所著名大学如麻省理工学院、普林斯顿大学、多伦多大学、瑞士EPFL学院等和多家IT公司的研究中心,包括微软研究酣、贝尔实验室、AT&T 的香农信息实验室等都在积极开展相关的研究。
目前国外在无线传输技术中引入网络编码的研究主要侧重在二个方面:改善无线传输吞吐量和能量利用效率、保证无线链路的可靠传输和安全性。
在无线传输吞吐量研究上,Ahlswede等人指出网络编码可以达到组播传输理论最大流速;Li等人Kotter等人先后证明线性网络编码、随机网络编码同样可以达到组播传输理论最大流速、并对网络编码的数学框架进行了阐述,为网络编码在无线组播传输吞吐量方面的研究提供了必要的理论条件。
在能量利用效率方面,Wu等人证明在无线网络组播时应用网络编码,可以将最小化每位数据能量消耗问题归结为线性问题。
KaRi等人证实了局部混合网络编码的传输,在TCP和UDP传输流的环境下均可以显著提高传输吞量;Wu等人接下来研究了基于局部混合网络编码互换传输的性能,证明了互换传输可以优化传输性能,这些研究均为局部混合网络编码传输提供了理论基础和条件。
基于网络编码的无线多跳自组网连接性增强
u o a o e 3 t r al mp o e n t r o n ci i o e h n e n t r h o g p t p t b v o g e ty i r v ewo k c n e tvt t n a c ewok t r u h u . y Ke r s: wiee s y wo d r ls mu t— p d o n t r liho a h c ewo k; p y i a—a e n t r c dig; n t r c d n h sc lly r ewo k o n ewo k o i g
s san d r u i g h p w r are u .T e r s rc e u t h  ̄ h tc mp r d w t h s a — y r u ti e o t o e e c rid o t h e e a h r s l s o g t a o a e i a p y i l a e n s h c l
第4 5卷
第 6期
西
南
交
通
大
学
学
报
Vo . 5 NO. 14 6
De .201 e 0
21 0 0年 1 2月
J URN F S T O AL O OU HW E T jAO ONG UNI RST S I T VE I Y D :1.9 9ji n 05 - 2 .0 00 .2 OI 0 36 /. s.2 82 4 2 1 .6 05 s 7
文 章 编 号 : 2 82 2 (00 0 -9 20 05 — 4 2 1 ) 607 - 7 5
基 于 网 络 编 码 的 无 线 多 跳 自组 网连 接 性 增 强
朱 西 平 , 方 旭 明
网络编码在无线通信中的应用
性处理 , 然后再发送 出去 , 在接 收节点 , 通过相应的译码运 算恢复 出信源所发的信息。网络编码正是基 于这种思想产生的。 中首先 文 讲 述 了 网络 编 码 的 基 本 原理 , 此 基 础 上 介 绍 了 目前 网络 编 码 在 通 信 网络 中的 主要 应 用 。在 对 网络 编 码 有 了初 步认 识 的 基 础 上 , 在 对
3随 机 网络 编 码 .
随机网络编码是基 于一种 随机选 择编码向量的策略 :对于除了信 宿节点外的所有中间节点 ,只要在一个足够大的有限域上随机选择它 们输入链路到输 出链路 的映射,且各 节点 映射关 系的选取 是相互独立 的, 从而保证各信宿能 以较高概率成功译码 。
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多个 数 据 位 。
一
多情况下 , 需要考虑信道编码和网络编码的联合设计。 目前 , 信道编码 和 网络 编 码 联 合 设 计 方 案 主 要 有 嵌 套 编 码 和 混 合 编 码 两 种 彤 式 。嵌 套 编码 的基本思想是在中继节点分别对收到的信息进行编码 ,将编码得 到的数据进行异或运算后发送出去 ,这等价于利用多个独立子码构成 个超码 ; 混合编码是针 对两个 源节点 、 个中继节点和一个 目的节点 一 的无线通信网络结构联 合网络信道编码的方案。
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( c )
S 信源节点 : Y、 z信道节点 T、 W、 中间节点 u、 x: 图 1单 信源双信宿蝴蝶网络 如图 1 所示 : ) 中, (图 a 采用传统 的路 由方式就可 以将 b 和 b l 2一次 发送 到 Y和 Z 因为中间节点 w 和 x之 间有 两条独立 的信道 ; ) , ( 图中 , b 虽 然 S到 Y 和 z的 最 大 流 值 也 分 别 为 2 ,但 是 无 法 采 用 路 由方 式 来 达 到该 最大速率 ,因为 w 和 x之间唯一的一条信道成为了传输瓶颈 ; ) ( c 图中 , 采用 了网络编码方 案, 在节 点 w 处 对输 入信息进行模 2加操作 , 并输 出 h ① b 。 Y收 到 h 1 2当 1和 b④ h l 2后 , 过 计 算 b (1 b) 得 到 通 1h ① 2就 h 2同理 z也 可 以通 过 这 种 方式 得 到 h 。 1 网络编码 在网络传输效率 、 普适性 、 鲁棒性 、 可靠性 和安全性等方 面都具有优势。传输效率 : 图 l的蝴蝶 网络 的例子可 以看 出, 从 网络编 码可以提高网络吞吐量 ; 普适性 : 信源传输信息 的最 大速率 只和信 源到 信宿 的最大流值有关 , 在构造 网络编码时不需要考虑信宿 的具体位置 。 鲁棒性 : 只要位于信宿 的用户能够接收到足够 的信息进行译码 , 即使 网 络 中的某些节 点或信道失效 , 仍然可 以正常通信 。可靠性 : 即使 网络 中 的数个信道发生错误 , 通过编码仍然可 以纠正错误 。安全性 : 即使 网络 中的 部 分 信道 被 窃听 , 过 适 当 的 网络 编 码 仍 然 可 以 保 护 数据 安全 。 通 另 外, 网络编码 应用于无线网络的优点还提高无线 网络的带宽利用率 , 降 低传输延迟 , 减少能量消耗 。 2网 络编 码 在 无 线 通 信 网 中 的应 用 网络编码是一种可 以逼近网络容量传输理论极限的有效方法, 在无 线 网络 环 境 中有 着 广 泛 的应 用 前 景 。在 无 线 中继 网络 中采 用 网络 编 码 技术, 可以使 中继 节点同时为多个 片户转 发数据, 】 从而获得较 高的转发 效 率 。 网 络编 码 在 无 线 中继 网 络 中 的 典 型 应 用 方 案 包 括 噪 声 中 继 采 用 置信传播算法 实现网络编码, 复数域 网络编码算法以及信道编码和 网络 编码联合设计万法, 它们均可在获得较高 网络吞吐量的同时实现完全分 集。在多用户协作通信网络中采用 网络编码技术, 可获得更 高的分集增 益 以 及 更低 的符 号 错 误 概 率 。 网络编码技术应用于无线通信网络的形式有很多 ,最直接的方式 是继节点通过对接收到的数据进行异或运算完成信息合并 ,实现 中继 节点的数据压缩 。 其他形式有用于无线 中继网络的软信息合并 , 在大规 模网络中的复数域网络编码等。以上都是无线通信中网络编码的常见 形式 , 但是无线通 信中 , 信道编码与 网络 编码是不可以分割 的, 以很 所
无线网络中基于网络编码的最小能量多播
Ne t wo r k Co d i ng
WANG Qi n g — b i n, ME I Z h o n g . h u i
( C o l l e g e o f T e l e c o mmu n i c a t i o n&I n t b r ma t i o n E n g i n e e r i n g 。 Na n j i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o mmu n i c a t i o n s .
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 6 2 9 X. 2 0 1 3 . O 1 . 0 3 7
Mi ni mu m- e ne r g y Mu l t i c a s t o v e r Wi r e l e s s Ne t wo r k s Ba s e d o n
编码 分组 网络 中的 L u n 提 出的分布 式 网络资源 分配 方法 , 将 该算 法 应用 到无线 网格 网络 和 随机 网络 中以构 建最 小 能 量多
播树 。仿真 表 明 , 在尤线 网络 中 , 该算 法所 耗费 的能量 远低 于集 中式算 法 , 且刈 于 网络 的动 态变 化有较 好的鲁 棒性 。 关键 词 : 能 量有效 性 ; : T P 3 1 文献标识 码 : A 文章编 号 : 1 6 7 3 — 6 2 9 X( 2 0 1 3 ) O 1 — 0 1 5 0 — 0 4
s h o w t h a t t h i s a l g o r i t h m o u t p e fo r r ms c e n t r a l i z e d a l g o r i t h m i n wi r e l e s s n e t wo r k s . Ke y wor d s : e n e r g y e fi c i e n c y; mu l t i c a s t ; i n t r a —s e s s i o n n e t wo r k c o d i n g; wi r e l e s s n e t wo r k
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基于网络编码在无线网络信息安全中应用
[摘要] 网络编码可以优化网络传输的性能,网络编码的基本思想是网络节点不仅对数据进行存储转发,还参与数据处理。
网络编码的出现更迎合了无线网络技术的发展,本文关注了网络编码在无线网络中的研究和应用,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无线网络信息安全处理的问题,并对其发展进行了展望。
关键词:网络编码无线网络信息交换信息安全
1、网络编码技术与传统网络的差异
在传统的计算机网络数据传输过程中,要借助路由器进行数据传递,根据数据的目标地址,路由器将数据包向各个链路发送。
由于没有统一的安排和协调,在同一链路中会出现很多数据包,必须排队等待通过的情况,这就制约了计算机网络的传输速度和效率的提升。
2000年,新型网络编码技术一经出现就得到了广泛关注。
网络编码技术着力解决的问题是有效地将同时到达路由器的数据同时发送出去,不让数据产生拥塞,从而提高数据传输速度。
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2、网络编码技术在无线网络中的应用
2.1网络编码的概念
网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术,它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理,然后转发给下游节点,中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。
2.2网络编码应用于无线网络信息安全的优势
应用网络编码,可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题,提高网络性能。
网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量,尤其是组播吞吐量。
可以减少数据包的传播次数,降低无线发送能耗。
当网络部分节点或链路失效时采用随机网络编码,最终在目的节点仍然能恢复原始数据,增强网络的容错性和鲁棒性。
网络编码对无线网络的性能改善主要体现在提高网络编码的吞吐量上,网络编码已经被证明对于提高某些网络的吞吐量有着很大的作用。
运用网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但是同时会增加网络的复杂性。
不少研究者在研究提高无线网络的组播吞吐量的同时,研究如何降低因采用网络编码带来的复杂性。
在网络状况恶劣的条件下,网络编码和路由之间组播吞吐量的差别不大,网络编码的优势体现在降低网络复杂性上;在网络状况较好的条件下,网络编码相对于路由方法,在很大程度上,提高了组播吞吐量。
这为根据网络状况动态调整网络编码算法提供了可能。
2.3网络编码如何提高无线网络的安全性
网络编码在提高无线网络的安全性研究方面取得了一定的成果。
在无线网络组播中,对于数据包的恶意修改的检测,过去是使用基于消息认证码或者数字签名的方法。
基于网络编码产生了一种基于数据包的随机网络编码检测策略,这种方法计算量小,而且检测概率可以根据通信控制开销、网络编码复杂程度和检测时间这些因素进行调控。
但这种方法亦存在不足。
这种方法要求接收节点需要预先获得至少一个没有被恶意修改过的数据包,并且数据包的内容不能被攻击者知晓,因此,这种方法对抗攻击效果不好。
无线网络广播重传处理中,多个接收节点中的任意一个节点的丢包都要求源节点重传数据包,需要广播发送较多的重传次数.本文将随机线性网络编码技术应用在无线网络广播重传中,提出一种新颖的广播重传方法(RLNCBR)。
该方法中,源节点记录多个接收节
点中丢包最多的接收节点丢包数,再按照随机线性网络编码的方法编码组合该丢包数个线性编码包。
源节点广播重传,接收节点采用运算编码线性组合的方法获得信息包数据。
数学分析表明,该方法能保证所有接收节点的编码可解性,同时重传次数可达到理论最优性。
模拟测试结果表明:与传统重传方法相比,RLNCBR有效地减少了信息包的平均传输次数,提高了传输效率。
3网络编码在无线网络的应用发展方向
网络编码正在给现有的网络带来革命性的变化:网络编码从用来达到有线网络中的组播容量,发展到在有线和无线网络中提高吞吐量、节省能量、增强鲁棒性和安全性,甚至改变网络结构、改变网络协议设计方法。
网络编码在无线网络中的应用还存在着以下的几个问题:网络编码的具体实现和降低网络编码的复杂性。
现在已经提出了很多网络编码方法,有集中式线性网络编码和分布式随机网络编码,但是如何在实际网络环境中实现网络编码,需要考虑许多实际应用问题,例如同步、控制开销等。
网络编码在实际网络环境中如何实现是一个很迫切的问题。
采用网络编码可以在很大程度上提高网络性能,但设计和实现上的复杂性也随之增加。
如何在不显著增加网络开销,综合考虑效率和性能的前提下,实现网络编码问题是将来需要进行深入研究的方向。
4结束语无线网络环境由于环境的多变性,使得数据包在传输过程中更加容易丢失,信息安全得不到保证。
目前,重传常被用来实现无线广播的错误处理,普通重传方法思想基于发送方通过反馈得到接收方的出错情况,重传出错的数据报文来恢复出错的报文。
网络编码技术是近十年来飞速发展的一个研究课题。
虽然还没有应用到实际的通信网络中,但已引起了较大的关注,比如美国军方已经意识到网络编码技术的优势,已经拨款研究网络编码技术在移动自组网(Mobile Ad HocNetwork)中的应用。
因此,我们也应当及时跟踪国际上的网络编码技术的发展趋势。
同时,结合各种应用深入思考网络所涉及的各种安全技术问题。
参考文献
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