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內容簡介

　　《綫網絡編碼》主要討論網絡編碼在綫通信網絡中的應用、技術難題、解決方案以及新的技術發展方嚮。針對綫雙嚮中繼網絡下的網絡編碼技術，《綫網絡編碼》內容分為兩個部分：第一部分討論在三節點雙嚮中繼係統中，完成一雙符號交換需要三個時隙的鏈路層網絡編碼；第二部分討論完成同樣的符號交換僅需要兩個時隙的物理層網絡編碼。
　　具體來說，第一部分主要包括：三時隙鏈路層網絡編碼技術、鏈路層網絡編碼在多中繼係統中的擴展、采用鏈路層網絡編碼下網絡傳輸協議的設計。第二部分主要包括：兩時隙物理層網絡編碼技術、物理層網絡編碼下的若乾高級算法、物理層網絡編碼在多天綫中繼係統中的研究以及基於網絡編碼的雙嚮中繼係統的容量與安全性研究。
　　《綫網絡編碼》可作為高校通信專業本科高年級的選修教程或者研究生的課程教材，也可作為綫通信研究人員的參考書。

作者簡介

　　周清峰，博士，閤肥工業大學計算機與信息學院教授。2011年在香港科技大學從事香港中文大學網絡編碼研究院（INC）齣資的有關網絡編碼的博士後工作，2012年在香港城市大學從事有關乾擾對齊的博士後工作。2012年10月加入閤肥工業大學，獲聘“黃山青年學者”特聘教授。現為IEEE會員、中國電子學會會員、安徽省通信學會理事，主持國傢自然科學基金麵上項目一項、校級教研項目一項。發錶論文30餘篇，其中包括IEEE JSAC／TWC／TCOM／CL等SCI國際期刊論文10餘篇。目前的主要研究方嚮包括5G關鍵技術、協作通信、乾擾對齊、網絡編碼以及傳感器網絡等。
　　
　　張勝利，博士，深圳大學信息工程學院副教授、博士生導師。2002年和2005年獲得中國科技大學本科與碩士學位，2008年於香港中文大學訊息工程係獲得哲學博士學位。2008年加入深圳大學，工作至今。2006年發錶“Physical—layer Network Coding”一文，在國際上首次提齣物理層網絡編碼的概念。2009年獲得深圳市地方級領軍人纔。目前圍繞物理層網絡編碼的各個方嚮，均有深入研究。

目錄

第1章 雙嚮中繼信道和網絡編碼概述
1.1 網絡編碼在無綫中繼信道中的應用
1.1.1 鏈路層網絡編碼簡介
1.1.2 物理層網絡編碼簡介
1.2 雙嚮中繼信道的擴展
1.2.1 TWRC並行多中繼
1.2.2 TWRC串行多中繼
1.2.3 多源節點單中繼係統
1.2.4 多節點多天綫中繼係統
1.2.5 多節點多中繼多跳係統
1.3 全書架構與邏輯關係
參考文獻

第一部分 鏈路層網絡編碼
第2章 簡單鏈路層網絡編碼算法
2.1 網絡編碼
2.1.1 同步網絡編碼
2.1.2 異步網絡編碼
2.1.3 使用網絡編碼的雙嚮中繼信道速率域、閤速率分析
2.2 聯閤網絡編碼與疊加編碼（INSC）技術
2.2.1 係統模型
2.2.2 INSC機製的分析
2.2.3 不同機製間的比較及仿真
2.3 COPE無綫網絡編碼的實現
2.3.1 無綫網絡編碼COPE簡介
2.3.2 COPE重要設計細節
2.3.3 無綫網絡編碼的增益
2.3.4 COPE在一些簡單拓撲結構中的實驗
2.4 網絡擴頻碼
2.4.1 完全互補序列及應用
2.4.2 網絡擴頻碼
2.4.3 應用實例與討論
參考文獻
第3章 擴展鏈路層網絡編碼算法
3.1 信道編碼與網絡編碼聯閤算法
3.1.1 應用背景
3.1.2 係統模型
3.1.3 直接網絡編碼
3.1.4 軟網絡編碼
3.1.5 軟網絡編碼的性能分析
3.1.6 軟網絡編碼的性能仿真
3.1.7 相關理論推導
3.2 多天綫鏈路層網絡編碼算法
3.2.1 多天綫雙嚮中繼中基於鏈路層網絡編碼的重傳機製
3.2.2 MIMO雙嚮中繼網絡
3.2.3 MIMO雙嚮中繼網絡的網絡模擬實現
3.2.4 重傳機製的比較分析
3.2.5 MIMO網絡編碼的雙嚮多跳中繼網絡硬件原型
3.3 中繼選擇算法
3.3.1 單中繼選擇算法
3.3.2 雙中繼選擇算法
3.3.3 中繼選擇算法的應用
參考文獻
第4章 鏈路層網絡編碼網絡協議分析
4.1 基於網絡編碼的調度
4.1.1 網絡編碼與調度的關係
4.1.2 自適應網絡編碼調度
4.1.3 網絡編碼與機會調度
4.1.4 MIMO與網絡編碼聯閤調度
4.1.5 MIMO與網絡編碼聯閤調度的算法分析
4.2 基於網絡編碼的數據鏈路層協議設計
4.2.1 網絡編碼與重傳
4.2.2 網絡編碼在重傳中減少時延
4.2.3 網絡編碼重傳次數分析
4.3 基於網絡編碼的路由層協議設計
4.3.1 集中式編碼感知路由
4.3.2 編碼感知路由度量
4.3.3 分布式路由協議設計
4.3.4 改進型機會路由協議與網絡編碼
4.4 基於網絡編碼的應用層協議設計
4.5 其他課題
4.5.1 可解碼包數最大問題
4.5.2 最小轉發次數問題
參考文獻

第二部分 物理層網絡編碼
第5章 簡單物理層網絡編碼算法
5.1 PNC簡介
5.1.1 傳統傳輸方案（TS方案）
5.1.2 鏈路層網絡編碼傳輸方案（SNC方案）
5.1.3 物理層網絡編碼
5.2 PNC的理論推廣
5.2.1 PNC的分類
5.2.2 有限集閤物理層網絡編碼（PNCF）
5.2.3 無限集閤物理層網絡編碼（PNCI）與PNCF的比較
5.3 影響PNC應用的其他因素
5.3.1 噪聲的影響
5.3.2 重傳機製的影響
5.3.3 前嚮糾錯及信道編碼的影響
5.3.4 同步的影響
5.3.5 信道的影響
5.3.6 網絡拓撲的影響
參考文獻
第6章 高級物理層網絡編碼算法
6.1 基於鏈路信道編碼的PNC映射
6.1.1 同步信道編碼PNC
6.1.2 異步信道編碼PNC
6.1.3 數值結果與討論
6.2 最優映射PNC
6.2.1 雙嚮中繼的兩個階段
6.2.2 映射和星座設計
6.3 盲已知乾擾消除算法
6.3.1 係統模型和係統構架
6.3.2 平坦衰落信道中盲已知乾擾消除算法
6.3.3 頻率選擇性衰落信道中的BKIC
6.3.4 性能分析
6.3.5 數字仿真
參考文獻
第7章 多天綫物理層網絡編碼
7.1 綫性MIMO PNC方案
7.1.1 綫性MIMO網絡編碼模型
7.1.2 綫性MIMO PNC檢測
7.1.3 誤碼率性能分析
7.1.4 仿真與數值結果
7.2 PNC信道量化
7.2.1 基於VBLAST的MIMO NC方案
7.2.2 PNC信道量化方案
7.2.3 分集性能分析
7.2.4 仿真結果與討論
參考文獻
第8章 雙嚮中繼信道容量
8.1 高斯TWRC信道容量
8.1.1 PNC信息容量的外界
8.1.2 鏈路到鏈路的信道編碼PNC
8.1.3 在對稱TWRC中可達的對稱信息率
8.1.4 點到點信道編碼的ANC方案
8.2 PNC在安全傳輸中的應用
8.2.1 係統模型
8.2.2 安全傳輸信息率
8.2.3 可達安全信息率上限
8.2.4 數值結果與討論
參考文獻
名詞索引

前言/序言

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評分☆☆☆☆☆

Medard說，她和其他研究人員一起正在考慮解決這些問題的辦法，繼續探索改進網絡的各種途徑，以便讓網絡成為人類社會不可或缺的組成部分。

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網絡編碼技術自七年前誕生以來，可以說基本上藏身於各大學和實驗室中而鮮為人知。這是一種編碼算法，支持者們聲稱它可以將現有的網絡吞吐量提高一倍，同時還能改善網絡的可靠性和防範攻擊的能力。網絡編碼技術最熱心的支持者們說，該技術將會引發網絡的下一代革命；其他人則認為，網絡編碼技術更有可能會潛移默化地改變目前基於路由的網絡架構。

評分☆☆☆☆☆

當然，還需要做大量的工作，以便確定網絡編碼對於安全的影響。至於網絡編碼能否在互聯網這種共享基礎設施中最終取代路由器，也同樣還需要解決很多問題纔行。比如說，客戶必須知道，當信息在共享網絡中不能夠進行混閤的時候該如何實施網絡編碼；他們還需要注意網絡編碼在有綫和無綫基礎設施中的細微差彆；而業界必須能夠找齣某種辦法，當運營商把不同客戶的不同流量相互混閤時，客戶到底應該如何付費。

評分☆☆☆☆☆

但是麻省理工學院的Medard卻認為，網絡編碼在執行過程中僞裝瞭數據，並且能有效地承載數據，所以實際上增強瞭信息的安全性，要比在網絡上傳輸不可破譯的算法流的傳統加密技術更安全。

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她說，網絡編碼技術還能在P2P傳輸中檢測惡意“汙染”攻擊，並糾正錯誤。

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