前言

网络编码是一种新型的数据传输技术，与传统的路由传输技术相比，中间节点不仅具有存储和转发数据的功能，还可以对接收到的信息进行编码后再进行传输。网络编码能提高网络的传输性能，在提升网络的吞吐率、实现网络的负载均衡、增加网络的顽健性与安全性等方面具有优势，但因节点需要编码或解码，数据传输过程中也增加了编码运算代价。

采用网络编码技术实现数据传输的关键是构造网络编码方案，编码方案不仅决定了宿点能否解码，还决定了网络的吞吐率和编码运算代价。显然，提高网络的吞吐率、降低编码运算代价对网络编码的实际应用具有重要的意义，是网络编码方案优化构造的两个重要目标。

笔者围绕这两个目标，对网络编码进行了潜心的研究，在多年研究的基础上撰写了本书。本书主要包括了以下几个方面的内容：（1）网络编码的基本原理；（2）在介绍了有限域算术运算方法的基础上，阐述了确定性网络编码和随机网络编码构造方法，并给出了仿真实验平台；（3）提出了网络编码导出与扩展技术；（4）讨论了未知网络拓扑环境下网络编码优化构造方法；（5）讨论了网络编码运算代价与环境参数（伽罗华域、多播率和数据块长）之间的关系；（6）对多源网络编码的优化构造进行了研究。

本书共分为10章，第1章为绪论，介绍了网络编码的基本概念、起源和发展；第2章阐述了阅读本书所需要的相关理论和技术，主要包括网络最大流的概念和算法、有限域的算术运算方法等；第3章阐述了线性网络编码的基本原理和技术，重点介绍了确定性网络编码和随机网络编码构造方法，并给出仿真实验平台；第4章运用了代数知识提出了线性网络编码的导出与扩展技术，它是第5章和第6章的基础；第5章给出了未知网络拓扑环境下确定性网络编码构造算法；第6章给出了网络编码优化构造方法，并给出了网络拓扑动态变化环境下的编码策略；第7章对网络编码的运算代价进行了估算与分析；第8章给出了一种分级网络编码构造方法；第9章给出基于随机网络编码的差错控制方法；第10章对多源网络编码进行了研究。附录给出了网络编码仿真实验平台的程序和使用说明。

本书得到了湖南省教育厅重点科研项目（11A111,12A068）的资助。由于水平有限，书中难免存在缺点和疏漏之处，敬请广大读者批评指正。

蒲保兴

2016年4月