網(wǎng)絡(luò)編碼理論與技術(shù)

前言

早在1956年，信息論的創(chuàng)立者Shannon就在其發(fā)表的一篇重要論文“A Note on the Maximum Flow Through a Network”中明確指出：通信網(wǎng)絡(luò)端對(duì)端的最大信息流，是由網(wǎng)絡(luò)有向圖模型的最小割決定。但由于傳統(tǒng)路由器的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式難以實(shí)現(xiàn)多播的最大流容量，使得Shannon提出的這一理論上限在很長(zhǎng)時(shí)間里顯得遙不可及。直到2000年，R.Ahlswede、蔡寧（西安電子科技大學(xué)教授）、李碩彥（香港中文大學(xué)教授，北京郵電大學(xué)“111”基地海外學(xué)術(shù)大師）和楊偉豪（香港中文大學(xué)教授，北京郵電大學(xué)兼職教授）等在其著名論文“Network Information Flow”中創(chuàng)造性地提出了“網(wǎng)絡(luò)編碼”新概念，首次將編碼和路由有機(jī)地融為一體，建立了一種全新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，不僅解決了廣播路由這一信息論中的經(jīng)典難題，而且使得達(dá)到組播網(wǎng)絡(luò)容量的理論上限成為可能。網(wǎng)絡(luò)編碼理論的劃時(shí)代意義在于：推翻了獨(dú)立的比特不能再被壓縮的經(jīng)典結(jié)論，指出網(wǎng)絡(luò)信息流可以被壓縮。2003年，李碩彥、楊偉豪和蔡寧又聯(lián)名發(fā)表了著名論文“Linear Network Coding”（此文獲IEEE信息理論學(xué)會(huì)“2005年最佳論文獎(jiǎng)”），指出線性網(wǎng)絡(luò)編碼可以達(dá)到多播的容量，從此，網(wǎng)絡(luò)編碼成為了世界各地一流大學(xué)及工業(yè)實(shí)驗(yàn)室最熱門(mén)的研究領(lǐng)域之一。國(guó)際上第一部網(wǎng)絡(luò)編碼的專著也已經(jīng)于2006年，由楊偉豪、蔡寧和張真教授出版。

內(nèi)容概要

本書(shū)以網(wǎng)絡(luò)編碼為核心，分8篇論文對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的理論、技術(shù)、應(yīng)用進(jìn)行了比較深入的介紹。內(nèi)容包括:MANETs中基于網(wǎng)絡(luò)編碼和定向天線的有效廣播；網(wǎng)絡(luò)編碼理論研究進(jìn)展；網(wǎng)絡(luò)糾錯(cuò)碼理論研究；融合網(wǎng)絡(luò)編碼理論的組播交換結(jié)構(gòu)；可分級(jí)視頻流的最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳播；網(wǎng)絡(luò)編碼在協(xié)作分集中的應(yīng)用；抗Byzantine攻擊的安全網(wǎng)絡(luò)編碼研究；基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議與應(yīng)用等。    本書(shū)適合廣大從事網(wǎng)絡(luò)編碼研究的技術(shù)人員閱讀參考。

書(shū)籍目錄

MANETs中基于網(wǎng)絡(luò)編碼和定向天線的有效廣播網(wǎng)絡(luò)編碼理論研究進(jìn)展融合網(wǎng)絡(luò)編碼理論的組播交換結(jié)構(gòu)可分級(jí)視頻流的最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)糾錯(cuò)碼理論及其新進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)編碼在協(xié)作分集中的應(yīng)用抗Byzantine攻擊的安全網(wǎng)絡(luò)編碼研究綜述基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議與應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：自網(wǎng)絡(luò)編碼的概念提出以來(lái)，Li等證明了通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)編碼就可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)多播的最大流限；Koetter等提出了網(wǎng)絡(luò)編碼的代數(shù)框架，并證明了存在滿足多播容量的線性時(shí)不變編碼；Jaggi等給出了構(gòu)造線性網(wǎng)絡(luò)多播的多項(xiàng)式時(shí)間算法；Ho等提出了隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼，并證明了通過(guò)隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼能以極大概率達(dá)到網(wǎng)絡(luò)多播的最大流限。隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼的提出拓寬了網(wǎng)絡(luò)編碼的適用范圍，使得網(wǎng)絡(luò)編碼不再局限于確定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜图惺降乃惴āＱ芯空咭褜⑸厦娴慕Y(jié)果拓廣到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、節(jié)能、安全、內(nèi)容分發(fā)、分布式存儲(chǔ)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)編碼作為近年來(lái)通信領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，正在給現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)革命性的變化。國(guó)外多所著名大學(xué)和多家IT公司的研究中心都在積極開(kāi)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼理論和應(yīng)用的研究，而國(guó)內(nèi)目前對(duì)該領(lǐng)域的研究還剛剛起步，期待本文能引起更多國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼這一新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)注與研究。2安全網(wǎng)絡(luò)編碼網(wǎng)絡(luò)通信在得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，對(duì)信息安全、高效傳輸?shù)囊笠踩找嫣岣?。在網(wǎng)絡(luò)通信中，搭線竊聽(tīng)、Byzantine攻擊是破壞數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)某Ｓ檬侄?。密碼技術(shù)是信息安全的核心技術(shù)，它主要利用密碼學(xué)領(lǐng)域中的諸如數(shù)據(jù)加密、Hash函數(shù)和消息認(rèn)證等方式來(lái)確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。然而，傳統(tǒng)的密碼學(xué)方法存在一定的局限性，如計(jì)算復(fù)雜度較大、數(shù)據(jù)傳輸速率較低、消息冗余較大等，因此尋找一些安全、高效的數(shù)據(jù)傳輸方式就顯得尤為必要。雖然網(wǎng)絡(luò)編碼的初衷在于提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，但是進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)它也是一種安全網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)暮梅绞健?/pre>




編輯推薦
《網(wǎng)絡(luò)編碼理論與技術(shù)》是由國(guó)防工業(yè)出版社出版的。





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