基于網絡編碼的數據通信技術分析

武智

摘 要：國民經濟的穩定運行，讓我國的信息技術行業發展迎來了春天，我國許多企業在對這些技術進行研究的過程中發現通信技術也在發展的過程中取得了很大的進步，這個技術的良好的運行與發展，讓企業的發展方向奠定了一個良好的基礎，同時市政基礎設施上的通信技術應用給人們的生活方式以及出行帶來了很多的便利，讓人們的生活質量得到了大跨度的提升，文章針對在網絡編碼基礎上的數據通信技術應用進行了簡要的分析，僅供相關技術人員的參考與借鑒。

關鍵詞：網絡編碼；數據；通信技術；傳送技術

通信技術發展到一個可以進行轉型的階段以后，催生了網絡編碼技術的誕生，這對與技術的進步來說是一個較大的飛躍， 讓通信網絡的工作模式徹底得到了轉換與升級，在對這種新型的技術的進行運用時，可以發現的是數據在進行傳輸的過程中無用信息的產生得到了良好的控制，不僅使得產生的數量得到大范圍的縮減，同時也讓的技術管理人員任務負擔得到了減輕。 網絡在實際運轉的過程中，運輸的信息量也變的越來越多，這讓這種技術在人們生活中的作用變得愈加重要。

1 網絡編碼在數據通信技術中的應用

通常我們所說的網絡編碼就是指將編碼和路由信息完成交換的技術。網絡編碼在實際的工作中是網絡通信系統會將自身所接收到的數據流使用網絡節點進行重新的排列和組合，同時在將重新組合的數據通過不同的路徑傳送到很多結點，之后再利用編碼系數對這些數據進行有效的處理，這樣就可以將其還原成最原始的數據。這種方式可以很好的提升通信的容量，從外還能很好的將原來的網絡層次和最新的網絡有機的融合在一起，這樣就可以很好的將二者統一在一起，改善了傳統數據處理方式當中的很多不足。所以該技術也成為了網絡編碼數據通信技術的一個重要的發展趨勢。

可以說，利用網絡編碼技術進行數據信息傳送能夠極大的提高信息傳送效率。這不但是因為網絡編碼可以使網絡數據單次傳送的信息量大幅度增加，還在于網絡編碼可以減少分組的傳送次數，這樣就極大的改善了網絡數據的傳送性能，包括增大網絡吞吐量，提高帶寬利用率，均衡網絡負載等方面。

2 基于網絡編碼的數據通信研究現狀

經濟全球化的運行模式讓技術的發展也開始變得越來國際化，世界上的國家為了增加本國的科技實力，為了可以在國際的排名中占據一個較有優勢的位置，都在緊鑼密鼓得開發與發展新興技術的使用與研究。同時經過不斷的努力，每個國家在技術的發展領域都取得了階梯式的進步，我國也不例外，在網絡上的協議結構的研究上取得了很大的進步，同時路由協議的數據研究上也取得了很多研究成果。

2.1 基于網絡編碼的網絡協議結構研究

基于網絡編碼上的通信技術研究主要集中在網絡層方面，其中重點研究部分是網絡編碼與路由的結合，這些結合的部分主要包括網絡編碼與MAC層協議的結合及與傳送層TCP協議的結合等， 但是技術人員需要進行注意的是網絡編碼的內在特性與傳統的網絡數據傳送的模式存在差異，此時研究人員需要將網絡上的編碼進行數據傳輸模式上的轉換，然后再將網絡編碼引入到現有的網絡數據的傳輸過程中去。在傳輸的過程中可能會因為數據編碼上的不適配而出現一系列新的問題，此時，技術上的處理人員應該將網絡上的兼容性進行處理，讓問題產生的阻礙可以得到良好的解決。這些問題的研究將為后續數據傳送中網絡編碼的研究提供一個總體結構框架，使網絡編碼能夠與現有網絡協議緊密結合，從而有效地提高網絡數據傳送性能，同時，也為網絡編碼的實際應用提供了理論基礎。

2.2 基于網絡編碼的數據傳送模型研究

構造算法是網絡編碼成功應用的基礎，一個可行的網絡編碼的碼構造算法應保證網絡各目的結點成功地解碼編碼數據，且算法的復雜度較小，易于在現實網絡中部署應用。目前，網絡編碼的碼構造算法主要有線性網絡編碼代數網絡編碼以及隨機網絡編碼等。在各種編碼機制設計中，應用較多的為線性網絡編碼，其核心思想是允許網絡中間結點對接收到的來自不同輸入鏈路的信息流在有限域內進行線性組合（有限域指編碼系數選擇的范圍，通常指伽羅華域），然后再將組合的數據轉發出去。線性網絡編碼中典型的碼構造算法包括指數時間算法、多項式算法和分布式的隨機網絡編碼算法等。由于隨機線性網絡編碼方案具有獨立于網絡拓撲結構的特性和較高的靈活性，且線性編碼運算相對簡單，因此，基于網絡編碼的數據傳送機制，在編碼構造過程中均采用隨機線性網絡編碼構造方案。

2.3 基于網絡編碼的路由協議研究

在基于網絡編碼的數據傳送技術研究中，具有網絡編碼技術應用的路由協議的優化設計對提高網絡數據傳送性能的影響相對較大，是網絡數據傳送研究的重要內容之一。基于網絡編碼的路由協議設計是網絡編碼實現及應用的基礎，將網絡編碼與路由協議統一到一個較高層次的描述是網絡編碼研究中的一個重要問題，這將為新的網絡系統及網絡設備的設計提供理論指導，且基于網絡編碼的路由協議研究將為網絡編碼理論提供應用的基礎。目前，結合網絡編碼與路由協議的研究主要體現在獨立路由協議的網絡編碼的研究和編碼感知的路由協議的研究，區別在于路由協議產生的路徑是否存在主動編碼機會，即路由協議是否可創造更多的編碼機會及更有效地利用編碼機會。

2.4 基于網絡編碼的數據傳送性能保證機制研究

在實際網絡環境中，數據傳送的突發性及網絡拓撲結構的易變性造成網絡數據傳送的不穩定性，如引起隨機的分組丟失和不確定性的數據傳送時延等，這使得基于網絡編碼的數據傳送技術研究應依據實際網絡狀態，分析探討提供數據傳送性能保證的編碼策略方案，特別是降低網絡編碼中數據傳送時延及提供數據傳送可靠性保證的策略方案，因此，在基于網絡編碼的數據傳送過程中，提供具有一定QoS保證的網絡數據編碼傳送機制是網絡編碼技術研究中的重要問題之一。目前已經有學者研究出了一些解決方案，如采用多速率編碼機制來，利用不同鏈路和不同傳輸速率的數據來執行相關決策機制，從而避免編碼對數據的傳輸速率產生影響，從而解決時延控制問題。當然，具體的解決方案還需要進一步的研究和探索。

結束語

通過以上對通信網絡技術更新上的論述，我們可以從中間了解到的是網絡編碼技術的推出，在很大程度上，將我國通信技術的發展進行了技術上的支持，也為通信技術的發展創建了更好的條件。同時隨著技術人員在這些方面上的不斷投入與研究，讓技術的更新速度得到了保障。但是即便如此，我國通信技術的發展在網絡編碼方面的應用仍然還有很大的進步空間，所以我國相關部門應該繼續加大技術與資源上的投入，讓這項技術的發展可以保持住一個較快的速度。

參考文獻：

[1]袁遠.基于網絡編碼的數據傳輸性能分析和優化技術研究[D].北京：國防科學技術大學，2011.

[2]趙淵.基于網絡編碼的無線傳輸關鍵技術研究[D].北京：北京郵電大學，2012.

[3]董贊強.基于網絡編碼的數據通信技術研究[D].南京：南京郵電大學，2013.endprint