network coding

王朝百科·作者佚名 2010-10-19

简介Network Coding中文译名为网络编码，是2000年Ahlswede等人在IEEE Transactions on Information Theory上发表的论文《Network Information Flow》最先提出来的。Network Coding主要用于多播网络中，在节点进行编码以提高信息传输速率。按传统方案，节点一般是使用“存储-转发”机制的路由器，由于传统观点认为“在中间节点上对数据进行加工不会带来收益”，所以路由器不对信息本身进行处理。网络编码则在节点上对数据进行处理，从而提高了信息的传输率。

用编码器取代传统的路由器，发送的是有关信息的证据而不是信息本身，到达接收端后，信息被重新组装。对于多播网络，一个源给多个接收者发送信息，为了达到最大流量，提高网络资源的利用率，有必要在节点上对信息进行编码。

如右图，考虑一个源（Source）要同时传送A，B两条信息给两个接收者（Receivers），

如果使用传统的路由器，中间一条链路同一时间只能传送A或者B，所以，在一个单位时间内，只有一个Receiver能拿到完整的A和B，另一个接收者只能再等下一个单位时间。

若采用图中的方法，在中间第一个节点里，收到A和B后，先求A♁B（异或），由于A和B具有相同的长度，则，A♁B后，长度与A或者B长度相同，所以，发送A+B只需要一个单位时间。所以，两个Receiver可以同时拿到A，A♁B，或者B，A♁B，然后，求A♁（A♁B），即可得到B，求B♁（A♁B）得到A，相当于两个Receivers同时拿到了A和B。

这样一来，通信容量达到了原带宽的两倍了！

主要创始人1. Rudolf AhlswedeProf. Rudolf Ahlswede,男，1938年出生于德国，德国University of Bielefeld大学教授.

1966年获德国哥廷根大学(Göttingen，导师是Konrad Jacobs)数学博士学位（Dr.rer.nat. degree in mathematics from the University of Gottingen, Germany, in 1966. ), 论文标题为"Contributions to the Shannon information theory in case of non-stationary channels"(对于数学专业来说，这样的选择十分大胆）；

1967年美国美国俄亥俄州立大学数学系（the faculty of the Department of Mathematics, Ohio State University, Columbus）1972年获教授,1970-1971，1974-1975年分别担任过康奈大学（Cornell University, Ithaca, NY）、德国海德堡大学（the University of Heidelberg, Heidelberg, Germany）、意大利国家娣阿尔塔数学研究所（the Instituto Nazionale di Alta Mathematica, Rome, Italy）、斯坦福大学（Stanford University, Stanford, CA）、和中国的南开大学（Nankai University, Tianjin, China.）等大学和研究机构的访问学者或客座教授。

现任德国比勒费尔德大学(the University of Bielefeld, Bielefeld, Germany)教授. 研究方向包括:信息论（information theory）, 组合数学（combinatorics）,，概率论（probability theory）,数理统计（statistics）, 和数论（number theory）等.

1977年，加入德国University of Bielefeld大学任教授（2004年后不再招生），培养博士生30多人，其中有很多是国际知名的信息论、编码学方面的专家；

1988年，Prof. Rudolf Ahlswede与Imre Csiszar合作的论文（in the area of the hypothesis testing）获IEEE Information Theory Society最佳论文奖；1990年，Prof. Rudolf Ahlswede与Gunter Dueck（是Ahlswede1977年招收的研究生）合作的论文（a new theory of message identification）再次获奖，他成为了为数极少的两次获此奖项的学者。

2006年，Prof. Rudolf Ahlswede获得了由the IEEE information Theory Society颁发的Claude Elwood Shannon Award（克劳德•艾尔伍德•香农奖），是当时获此奖项的仅有的五位非美国人之一。2. Ning Cai蔡宁 Ning Cai

男，博士，博导，西安电子科技大学通信工程学院教授.

1947年10月出生，1986年就读于德国比勒费尔德大学(the University of Bielefeld, Bielefeld, Germany)师从信息论领域国际最著名的学者之一Alhswede教授，并于1988年获得数学博士学位。之后，在德国从事信息论和组合数学领域的研究工作达17年，其间曾应邀先后到在香港中文大学、新加坡国立大学等高校作访问学者，并进行学术访问。编辑出版专着1部，在国外学术杂志和国际会议上发表论文50余篇，其中有17篇发表在IEEE Trans. Information Theory上。2000年，蔡宁教授在与他人合作的论文中首次提出了网络编码的理论，彻底推翻了传统网络理论中认为的中间节点所进行的数据处理对数据传输过程本身不会带来任何好处的结论。目前该理论已得到了学术界的广泛认可和响应。合作论文“Linear Network Coding”荣获2005年IEEE Information Theory 协会最佳论文奖。2006年8月受聘担任西安电子科技大学通信工程学院特聘教授及博士生导师。3. Shuo-Yen Robert Li李硕彦Shuo-Yen Robert Li（有时也写为Bob Li）

理学士（台大BS (Nat'l Taiwan U.)）；PhD (University of California, Berkeley, 06/1974); FHKIE; FIEEE; 香港中文大学讯息工程学讲座教授〔联合书院〕

2008.05-今：西安电子科技大学名誉教授；

2008-2012：教育部 “111学术大师；

2008.1-2011.12：台湾国立清华大学荣誉讲座教授；

2006-2009：北京大学深圳研究生院讲座教授；

2005-2008：北京邮电大学客座教授（Advisory Professor, Beijing University of Posts and Telecommunications (BUPT )）

右图中：王煜教授（后排左）、王钧教授（后排右）、李硕彦教授（前排左）及张元亭教授（前排右）。

他们是Centre for Innovation and Technology (CINTEC)的重要研究员!4. Raymond W. Yeung杨伟豪教授于1984年毕业于美国康乃尔大学，主修电机工程学，并留校进修，分别于1985及1988年获得硕士及博士学位。之后他曾在AT&T贝尔实验所工作三年。他于1991年加入香港中文大学，现时是香港中文大学讯息工程学讲座教授及互联网工程学课程的课程主任。杨教授于2002年出版《A First Course in Information Theory》一书，该书已为美国著名学府如哥伦比亚、康乃尔、麻省理工、斯坦福等所采用，是信息理论的重要教材。他的主要研究为信息理论及网络编码。

杨教授曾于1999-2001年出任IEEE信息理论学会常务理事，亦曾任多个信息理论研讨会的委员，现为数份国际期刊编辑委员会成员。他曾获得2000/01年度裘槎基金会的最优秀科研学者奖、2004 International Conference on Communications, Circuits and System最优秀通信理论论文奖，以及2005年IEEE电机及电子工程师学会信息理论学会论文奖。他是IEEE院士及香港工程师学会院士。

主要研究文献（待详）