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網路編碼

網路編碼是一種信息交換技術,它結合了路由和編碼的概念。該技術的核心思想是在網路中的各個節點上對各條信道上收到的信息進行線性或非線性的處理,然後轉發給下游節點。這樣,中間節點不僅扮演著傳統路由器的角色,還充當編碼器或信號處理器的角色。通過這種方式,網路編碼能夠提高信息的傳輸效率。

網路編碼的提出者包括香港中文大學的李碩彥教授、楊偉豪教授、蔡寧博士以及德國的Rudolf Ahlswede教授。他們在2000年的論文《Network Information Flow》中首次提出了網路編碼理論,該理論顛覆了傳統觀點,即認為在中間節點上對傳輸的數據進行加工不會產生任何收益。然而,網路編碼通過編碼器取代路由器,傳送有關信息的證據而非整個信息的本身,接收器根據收到的證據進行重組以還原信息,從而提高了網路的容量和效率。

與傳統通信網路中的存儲轉發機制不同,網路編碼在節點上進行數據處理,而不是僅僅作為數據傳遞的路由器。這種差異使得網路編碼能夠在多播網路中提高信息傳輸速率,達到多播路由傳輸的最大流界。

網路編碼的工作原理涉及在中間節點對數據進行處理,然後在最後節點處對網路數據進行演繹還原。這種方式減少了傳輸複製過程,從而大大提高了傳輸效率。