网络编码

网络编码（network coding）
传统的通信网络传送数据的方式是存储转 发，即除了数据的发送节点和接收节点以 外的节点只负责路由，而不对数据内容做 任何处理，中间节点扮演着转发器的角色。 长期以来，人们普遍认为在中间节点上对 传输的数据进行加工不会有任何收益，然 而R Ahlswede等人于2000年提出的网络编 码理论彻底推翻了这种传统观点。
传统的路由方法
图1(a)表示的是传统的路由传输方式，节 点W执行存储和转发操作。假定W转发信 息b1，则链路WX、XY和XZ上传输的信息 均为b1，虽然信宿Z收到b1和b2，但信宿Y 却只能收到b1 (同时收到一个多余的b1)， 因此信宿Y和Z无法同时收到b1和b2，该多 播不能实现最大传输容量。
网络编码=IP地址（IP Address）and 子网掩码（Subnet Mask）。通过划分子网，即设置子网掩码，获得不同的 网络编码，分配给计算机和路由器。
网络编码通常是使用在跨地域的网络互联之中。两者之间 使用路由器连线，同时也上Internet。如果只申请到一组 C 类IP地址，过路由器又需不同的网络,所以此时就必须 使用到网络编码。
传统方法和网络编码的比较
S b1
b2
T
U
S b1
b2
T
U
b1 b2
W
b1 b2
W
b1 b1 b2
X
b1
b1
Y
Z
b1 b1+b2 b2
Xb1+b2 b1源自b2YZb1
b1,b2 b1,b1+b2 b2,b1+b2
实际应用
网络编码，就是在路由器配置中所说的“网域”、"网段 “. 网络编码是融合了路由和编码的信息交换技术。 在搭建网络的过程中，路由器正是实现网络编码的设备。 即有路由器的地方就需要网络编码。
网络鲁棒性等方面均显示出其优越性，可 广泛应用于Ad Hoc网络，传感器网络、 P2P内容分发、分布式文件存储和网络安 全等领域.
网络编码
图1(b)表示的是网络编码方法，节点W对输 入的信息进行模二加操作，然后将操作结 果发送至输出链路WX，然后又通过链路 XY和XZ，最终达到信宿Y和Z。Y收到b1和 后，通过译码操作就能解出b2，因此，信 宿Y同时收到了b1和b2。同理，通过译码 操作，信宿Z也同时收到b1和b2。
网络编码在提高网络吞吐量、改善负载均 衡、减小传输延迟、节省节点能耗、增强
网络编码的原理
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。
网络编码的工作原理是把不同的信息转化 成位数更小的“痕迹”，然后在目标节点 进行演绎还原，这样就不必反复传输或者 复制全部信息了。