欢迎来到优发表网

购物车(0)

期刊大全 杂志订阅 SCI期刊 期刊投稿 出版社 公文范文 精品范文

编码技术论文范文

时间:2022-10-18 18:25:01

序论:在您撰写编码技术论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

编码技术论文

第1篇

1.1网络编码的基本原理

网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系,中间结点一旦具备编码条件,那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后,后续结点可以进行编码,也可以不进行编码,如果有需要还要进行编码的话,这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码,然后传输,经过不断的反复编码传输,最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后,就可以得到最初结点所发出的基本信息了。

1.2网络编码的构造方法

在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看,学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨,比如说采用的编码系数选择方式,分组编码操作方式等方面,其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式,其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作,不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式,把网络编码构造的方法分为两种,一种是确定性网络编码,另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处,但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的,而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的,因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位,这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程,将网络编码分为了两种编码形式,一种是集中式网络编码,另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑,根据全局网络的情况来分配相应的编码系数,这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作,而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。

1.3网络编码应用网络数据传送的研究

网络编码是一种编码和路由信息交换的技术,在传统道德路由方法基础上,通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合,以达到增加单次传输信息量的作用,从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术,网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率,而随着网络研究的不断深入,使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势,比如说提高网络带宽的利用率,从总体而言,对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量,进一步的减少了数据分组的传输量,也在一定程度上降低了数据传送的功耗,由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。

1.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势

随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入,出现了很多新的理论,但是网络编码所面临的问题也随之增多,尤其是网络编码的网络数据传送技术问题,虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。

1)网络编码复杂度得到降低。

现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销,这也是作为网络编码性能评价的内容之一,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外的计算量,从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。

2)数据传送可靠性研究。

保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性,现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。

2基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案

1)在对网络编码的网络协议结构研究当中

其出发点主要向三个方面集中:一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数,其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能;二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型,以便求解出线性规划模型的最有设定;三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。

2)在对网络编码时延约束控制的研究当中

针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作,使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体,基于此种情况,我们在网络编码的实际应用当中,提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型,这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制;与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制,以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。

3结束语

第2篇

网络编码实际上是将路由和编码的信息进行相互交换的方式。传统路由主要是实现信息的存储和转发,网络编码则能够接收到几个不同的数据组,然后将其融合编码信息,增大传输信息的数量,从而能大大提高网络的利用效率,结束了传统中认为独立比特不可压缩的理论。它的工作原理是利用有限域中的运算,将接收到的几个不同的数据组,在网络不同的结点中进行重新编码组合,然后将编码过的数据以多播的形式转发给各个目的结点,并由目的结点对其解码还原,得到原始数据,这样就实现了通信。网络编码的主要优势是提高了网络通信的系统性能,提高通信效率,这是因为网络编码增大了每次传输的数据量,减少了传输数据的次数,从而能够很好地提高网络通信的性能,不仅增加了网络数据的吞吐量,也提高了宽带的利用效率,还能平衡各网络目的结点之间的负载能力。在当前人们越来越依赖无线通信技术的的背景下,网络编码对提高网络安全、提高资源利用率等方面也有十分重要的作用。

2基于网络编码的数据通信技术研究

网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势,其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究,并且在多个方面取得了不小的成果。

2.1网络协议结构

当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面,特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合,是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层,例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别,所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议,将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题,例如,它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题,同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴,使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合,提高网络通信性能。

2.2数据传送模型

网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理,这主要是通过对编码策略的设计来实现,而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式,它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容,并且要求其算法复杂程度低,易于实施应用。码构造算法主要有三种:代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合,这种编码运算较简单,所以得到了普遍应用。

2.3路由协议

基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能,它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础,而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题,可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面:独立路由协议和编码感知的路由协议,它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码,也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。

2.4数据传输性能保障机制

实际应用中,网络环境复杂多变,数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况,例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境,研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略,尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以,基于网络编码的数据通信中,利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案,比如建立数据延迟时间的模型,从模型中找出延迟的解决方案;利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据,从而减小数据在编码器中的传输时间。

3结语

第3篇

网络编码实际上是将路由和编码的信息进行相互交换的方式。传统路由主要是实现信息的存储和转发,网络编码则能够接收到几个不同的数据组,然后将其融合编码信息,增大传输信息的数量,从而能大大提高网络的利用效率,结束了传统中认为独立比特不可压缩的理论。它的工作原理是利用有限域中的运算,将接收到的几个不同的数据组,在网络不同的结点中进行重新编码组合,然后将编码过的数据以多播的形式转发给各个目的结点,并由目的结点对其解码还原,得到原始数据,这样就实现了通信。网络编码的主要优势是提高了网络通信的系统性能,提高通信效率,这是因为网络编码增大了每次传输的数据量,减少了传输数据的次数,从而能够很好地提高网络通信的性能,不仅增加了网络数据的吞吐量,也提高了宽带的利用效率,还能平衡各网络目的结点之间的负载能力。在当前人们越来越依赖无线通信技术的的背景下,网络编码对提高网络安全、提高资源利用率等方面也有十分重要的作用。

2基于网络编码的数据通信技术研究

网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势,其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究,并且在多个方面取得了不小的成果。

2.1网络协议结构

当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面,特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合,是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层,例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别,所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议,将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题,例如,它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题,同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴,使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合,提高网络通信性能。

2.2数据传送模型

网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理,这主要是通过对编码策略的设计来实现,而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式,它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容,并且要求其算法复杂程度低,易于实施应用。码构造算法主要有三种:代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合,这种编码运算较简单,所以得到了普遍应用。

2.3路由协议

基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能,它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础,而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题,可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面:独立路由协议和编码感知的路由协议,它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码,也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。

2.4数据传输性能保障机制

实际应用中,网络环境复杂多变,数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况,例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境,研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略,尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以,基于网络编码的数据通信中,利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案,比如建立数据延迟时间的模型,从模型中找出延迟的解决方案;利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据,从而减小数据在编码器中的传输时间。

3结语

第4篇

关键词:网络编码无线网络信息交换

一、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。

二、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的优势

网络编码融合了路由和编码的概念,使网络节点不仅可以对数据进行存储转发,还可以进行编码处理,已证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。但网络编码的好处不止这些,尤其是当网络编码应用于无线网络时。网络编码首先应被应用在无线网络环境。无线网络的特性是不可靠性和广播特性,使网络编码非常适合应用在无线网络上,因为无线链路的不可靠性和物理层广播特性非常适合使用编码的方法。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,提高网络编码在无线网络中的应用。无线网络的广播特性使其非常适合使用网络编码,当一个节点传输一个数据包给它的一个邻居节点时,它的其它邻居节点也可以接收到这个数据包。因此,当一个节点的邻居节点对不同的数据包感兴趣时,可以将这些数据包编码后再一起传输,这样子可以使其所有的邻居节点都收到感兴趣的数据包并可以节约无线资源。

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亦取得了一定的成果。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。

三、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。

四、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。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(MobileAdHocNetwork)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

[1]范明,盂小峰.数据挖掘概念与技术[M].机械工业出社,2001.8.

[2]胡国强.数据挖掘在远程教育决策支持系统的运用[J].开放教育研究,2003,(5)44-45.

[3]YEUNGRW,ZHANGZ.Distributedsourcecodingforsatellitecommunications[J].IEEETransactionsonInformationTheory,1999,45(3):1111-1120.

第5篇

0 引言

中文MARC是中国机读目录(China Machine-Readable Catalogue)的简称,中文MARC的主要作用是将各类书目信息编目成统一的标准计算机可读形式,便于读者检索以及各图书情报部门之间交流书目。学位论文是高校大学生为获取相应级别学位而撰写的关于在校期间所学知识的应用或所完成的科研成果。

目前,我国各高校的学位论文大部分都是用中文撰写的,也有一小部分是用外文撰写的。高校图书馆将学位论文收藏至自建特色数据库,就需要对学位论文进行编目,对学位论文编目时要保证编目产生的关于学位论文的数据的质量,以方便读者检索并利用学位论文。

1 中文MARC编目学位论文存在的问题

高校图书馆对文献资源进行有效的分类标引和主题标引,并用相应的著录、编目格式使文献资源的主要检索项及特点形成书目的形式就是高校图书馆的编目工作[1]。学位论文编目的工作流程一般为:回溯编目―审校―典藏―贴书标―入库上架。学位论文作为一种特殊的文献资源,其编目具有自己的特点:1)编目难度高。高校大学生研究的学术领域及学术方向繁多,其具体研究方向小而专,对非专业编目人员来说,分类编目比较困难;2)编目工作量巨大。教育事业飞速发展,各高校每年都在扩大招生,进而各高校每年产出的学位论文数量激增,而高校图书馆编目人员有限,而且图书馆每年还要有其他书目入馆需要编目,因此编目人员总的工作量非常大。3)学位论文撰写语种不统一。部分高校设有外国语学院,这些学院的部分学生所撰写的学位论文所使用的语种一般为外文。

中文MARC是以UNIMARC为基本依据,根据我国出版物的具体情况制定的[2]。中文MARC机读记录字段区有如下10个功能块:0―标识块;1―编码信息块;2―著录信息块;3―附注块;4―款目连接块;5―相关题名块;6―主题分析块;7―责任者块;8―国际使用块;9―国内使用块[3]。中文MARC通过对每个功能块增设功能不同的多种字段及子字段、对每个字段又增设不同要求的标识符的方式更为详细的记录文献信息。

高校图书馆编目学位论文最终要达到的目标是:1)精准、全面、直观的反映出学位论文所表达的科研成果,包括科研成果的领域,关键词等信息。2)准确标引学位论文,形成规范数据,方便读者进行检索。编目学位论文是读者可以使用学位论文的前提和基础,学位论文编目工作的质量直接关系到读者对学位论文的使用情

况[1]。因此,学位论文编目工作是高校图书馆工作中的一个重要分支,各高校对学位论文编目工作都很重视。但是由于学位论文本身具有的特殊性和中文MARC编目具有的高技术性,导致中文MARC在对学位论文进行编目的时候会出现一些问题,而这些问题的出现直接影响了学位论文编目的质量,进而影响到学位论文在高校图书馆乃至整个学术界的正常流通。中文MARC在高校图书馆学位论文编目中存在如下问题。

1)标准不统一。当前我国使用比较普遍的中文MARC编目标准有两种:一种是国家图书馆编写制定的全国图书馆联合编目中心系统标准;一种是北京大学图书馆编写制定的中国高等教育文献资源保障系统,即CALIS系统标准[3]。虽然采用这两种中文MARC编目标准编目的数据覆盖面都很广,共享性也比较强,但还是应该将这两种标准结合,制定一套唯一的编目标准。有了唯一的标准,各高校图书馆在选择编目系统时也不需要进行比较,既方便了高校图书馆编目工作,也能使图书信息流通更顺畅。

2)标引不规范。《中国图书分类法》是高校图书馆编目分类的主要依据。由于部分高校图书馆还有自己编写的《图书馆编目分类细则》,并结合这两个规范来进行编目,因此在很多编目细则上出现了不一致现象。

3)著录字段不完整。中文MARC编目虽然具有详细的编目规则,但是不同的编目员对规则的理解会有所不同。在中文MARC著录中,字段和指示符都有详细的规定,如果出现指示符的漏著、错著都会直接影响到学位论文的检索。

4)外文语种撰写的学位论文编目格式不统一。当前我国图书馆使用USMARC对外文图书进行著录,而有些图书馆认为只有原版外文书籍才应该用USMARC进行编目,其余外文图书应该按中文MARC格式来著录。因此,使用外文撰写的学位论文编目格式就出现了两种,即USMARC格式和中文MARC格式。这种不一致的编目格式会严重影响到学位论文的网上共享,对数字图书馆的建设也有不利影响。

高校图书馆每年进书量都很大,新进图书只有经过编目才能入库上架,读者才能在馆藏书目检索系统中检索到图书,而高校图书馆专业的编目人员非常有限,因此就会出现非专业人员对图书进行编目,比如燕山大学图书馆学位论文的编目工作就是由勤工助学的学生来完成的。编目工作对人员专业要求比较高,编目细则又非常繁杂,虽然专业的编目人员已经设定号学位论文编目格式,但是非专业人员在对学位论文进行编目的时候很容易就会出现漏著、错著的现象,而在对学位论文编目中出现的错误只有非常专业的编目人员才能及时发现,这样就会导致很多编目过程中出现的错误到最后都没有被发现,从而影响到读者对学位论文的检索。

2 改进与展望

第6篇

网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势,其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究,并且在多个方面取得了不小的成果。

1.1网络协议结构当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面,特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合,是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层,例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别,所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议,将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题,例如,它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题,同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴,使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合,提高网络通信性能。

1.2数据传送模型网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理,这主要是通过对编码策略的设计来实现,而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式,它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容,并且要求其算法复杂程度低,易于实施应用。码构造算法主要有三种:代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合,这种编码运算较简单,所以得到了普遍应用。

1.3路由协议基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能,它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础,而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题,可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面:独立路由协议和编码感知的路由协议,它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码,也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。

1.4数据传输性能保障机制实际应用中,网络环境复杂多变,数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况,例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境,研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略,尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以,基于网络编码的数据通信中,利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案,比如建立数据延迟时间的模型,从模型中找出延迟的解决方案;利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据,从而减小数据在编码器中的传输时间。

2结语

第7篇

近些年来对无线通信技术领域的研究越来越多,这些技术在地空通信中逐渐成为热点。LDPC码是一种线性的分组码,它是基于稀疏校验矩阵的。本论文简要介绍了LDPC码的编码算法和译码算法,以及在地空通信中的应用。

【关键词】 LDPC码 地空通信 编码

1 LDPC码简介

1.1 提出LDPC码的背景

卫星通信技术发展越来越成熟,最近研发的卫星通信技术能够通过空间卫星进行地空通信。LDPC码是其中非常重要的一环,这是因为LDPC码具有强大的纠错能力,具有很低的复杂度等。

LDPC码具有很强的纠错能力,同时还具有低复杂度的快速译码算法和比较好的特性结构,所以在最新的带宽无线多媒体的通信系统中,LDPC码成为了能够传播高质量的通信以及视频信号的关键性技术。同时LDPC码已经广泛被欧洲等国家的卫星使用。

1.2 LDPC码的基本概念

LDPC码的全称为低密度奇偶校验,1960年后Gallager第一次提出这个概念。LDPC码是一种线性的分组码,它是基于稀疏校验矩阵的。LDPC码的编码是一种随机码。由于当时的技术和条件都十分落后,LDPC码并没有广泛应用于实际当中。后来人们发现了Turbo码,但是Turbo码在本质上就是LDPC码。LDPC码的纠错性能十分优异,近些年来越来越受到人们的重视。

LDPC码的译码采用软判决的置信传播迭代译码算法。正是由于这个原因,LDPC码在给定误码率的情况下,信息的传输速率和Shannon限很接近。在某种程度上,LDPC码的纠错性比Turbo码强出了很多很多。我们都知道,译码的复杂度与码长有关,而且是线性的关系。要想实现长编码分组的应用,就必须克服分组码在长码的时候译码的计算量问题。

2 DVB-S2标准的前向纠错系统

LDPC码的编译方法有许多,本论文简要介绍一下介绍LDPC码的DVB-S2标准编译码方法。

第一代DVB标准是1994年提出来的,它采用RS码,QPSK调制和级联卷积码的方式。但是伴随VLSI技术的发展,就出现了更高效率的编码方式。DVB-S2项目组的目标旨在带宽和功率不增加的情况下,增加百分之30的传输量。

DVB-S2标准主要由三个部分组成:BCH(前向纠错系统由外编码)、LDPC(内编码)和比特交织。同时输入流包括BBFRAMES(基本比特帧)和FECFRAMES(外流前向纠错帧)。FEC系统处理完每个BBFRAME(kbch位)之后,都会产生一个FEC-FRAME(nldpc)。系统BCH外码的奇偶校验比特(BCHFEC)被加到BBFRAME,LDPC内码的奇偶校验比特被加到BCHFEC后面。

3 LDPC码的算法

3.1 LDPC码编码算法

传统的规则LDPC码的编码主要可以分为四步,分别如下。其框图如图1所示,编码步骤如下:

(1)明确规则LDPC码的H矩阵的列重和行重。

(2)构造LDPC码的H矩阵。

(3)将校验矩阵H转换成系统形式。

(4)根据线性分组码系统形式的校验矩阵与生成矩阵之间的关系得到相应的生成矩阵G,编码生成的码字为C=uG。

3.2 LDPC码的译码算法

LDPC码有很多种译码方式,常见的译码方式主要有:加权比特翻转译码、比特翻转译码、大数逻辑译码、后验概率译码以及和积算法译码等。本论文简要介绍和积算法。

所谓和积算法,就是一种迭代译码算法,它的传播是基于置信度的。下一次迭代的输入,是上一次译码结束时可靠度量度的计算结果。直到达到了某个特定的条件后,译码的迭代过程才会停止,进而系统会作出硬判决。

4 我国的LDPC码在将来地空通信中的应用

地空通信具有许多特点,比如信号的能量衰减比较严重,信息的传输延时比较大等等。因此必须采取特殊的方法,才能够保证信息传输时的可靠性。地空通信信道对于信道编码是一种理想的信道。

(1)地空通信信道和无记忆的高斯信道很相似,都是Shannon编码理论的信道模型。

(2)地空通信信道可以使用很低的频带利用率的编码和二进制调制方案,因为地空通信信道具有很丰富的带宽。

(3)由于地空通信中传输距离非常远,信号的能量衰减比较多,所以采用的都是低码速率通信。

以前地空通信使用的都是Turbo码。Turbo码具有很多优点,比如误码性能很好,但是仍然存在着误码平台。相对于Turbo码,LDPC码更适合作为地空通信的信道编码,这是因为LDPC码具有很低的译码复杂度、更低的误码平台以及更大的吞吐量。要想设计出更加适合于地空通信的LDPC码,还需要考虑到功耗效率、编码器和译码器的结构以及复杂度等等。作为一种重要的信道编码,LDPC码必将会在地空通信中发挥重要的作用。

5 总结

近些年来对无线通信技术领域的研究越来越多,这些技术在地空通信中逐渐成为热点。LDPC码是一种线性的分组码,它是基于稀疏校验矩阵的。本论文简要介绍了LDPC码的编码算法和译码算法,以及在地空通信中的应用。

参考文献

[1]曾蓉,梁钊.低密度校验LDPC码的构造及编码[J].重庆邮电学院学报(自然科学版),2005,17(3):316-319.

[2]张长帅,宋黎定,刘泳.LDPC码在深空通信中的应用技术研究[J].航天器工程,2007,16(3):90-92.

[3]翟政安,罗伦,时信华.深空通信信道编码技术研究[J].飞行器测控学报,2006,25(2):59-61.