研究显示，网络编码是可以逼近网络容量理论传输极限的有效方法，具有确定拓扑的有线网络的网络编码受到了广泛关注。由于无线链路的不可靠性和物理层广播特性非常适合采用网络编码，无线网络环境应该是网络编码首先被应用的领域。目前，基于网络编码的中继技术、协作分集技术以及网络编码和信道编码的联合设计技术，已经引起了人们的广泛关注，有了大量的研究成果。
1网络编码在中继网络中的应用
1.1异或运算
中继节点通过对接收到的数据进行异或(XOR)运算完成信息合并，实现中继节点的数据压缩，这是网络编码技术应用于无线通信网络的最直接的一种形式。文献[2]和[3]研究了Two-way中继网络环境下的基于XOR运算的信息交换，文献[4]和[5]研究了基于网络编码的无线Mesh网演示平台。
1.2置信传播算法
网络编码应用于无线中继网络[6]的另一种形式是采用软信息合并，如图1(a)所示的无线中继网络模型，信源节点S1、S2到中继节点R的信道存在噪声和信号衰落。中继节点R采用置信传播算法计算网络编码信息(即异或结果)的对数似然比(LLR)，并发送到目的节点，如图1(b)所示。假设信源S1和S2和是两个独立的二进制随机信源，具有相同的0、1分布，信道为高斯信道，且从信源到中继节点的两个信道状态相同，从信源到目的节点两个信道状态也相同。采用卷积编码对信息进行编码，中继节点R需进行如下操作：
首先，中继节点采用BCJR算法对信源信息进行译码，得到其LLR；
然后，对信源S2码字的LLR信息进行交织操作，减少目的节点D接收到的3个不同信息之间的依赖性；
信息的LLR值。
图1(b)中，u1和u2分别表示信源S1和S2信道编码器的输入信息，x1和x2分别表示信源S1和S2信道编码器的输出编码信息。NSR表示信源到中继节点链路上的噪声。中继节点采用BCJR算法分别对信源S1和S2编码信息进行译码，得到其LLR值L 1和L 2。对L 2进行交织操作，且与L 1进行异或运算，得到x1?茌x'2的LLR。NSD表示信源到目的节点链路上的噪声，NRD表示中继节点到目的节点上的噪声。y1和y2分别表示目的节点接收到的来自信源S1和S2的信息，而yR表示目的节点接收到的来自中继节点R的信息。
如果中继信道条件很差，上述译码器成为两个独立的卷积译码器；否则，当中继信道条件和网络编码信息的LLR很好时，该译码器成为一个简单的Turbo码译码器。
1.3复数域网络编码
在大规模网络中，传统中继方式降低了频谱的有效性，为进一步提高网络吞吐量，文献[7]提出了复数域网络编码(CFNC)的概念，不仅能够获得1/2符号/信源/时隙(Sym/S/TS)的吞吐量，还可获得完全分集增益。另一方面，CFNC还可实现多个信源之间的信息交换。
首先考虑如图2所示的(2,1,1)无线中继网络，每个节点有一根天线，两个信源S1和S2直接或者通过中继节点R向目的节点D发送信息。
传统的中继传输方案如图2(a)所示，网络吞吐量为1/4Sym/S/TS。由于目的节点两次接收到信息x1和x2，该中继传输方案获得了2阶分集增益。
图2(b)给出了基于有限域网络编码的协作传输模型，中继节点在前两个时隙对信息x1和x2进行检测得到x1和x2，在时隙3将有限域上的编码符号x1?茌x2发送给目的节点D。基于有限域网络编码的吞吐量为1/3Sym/S/TS，可获得2阶分集增益。
基于CFNC的协作传输方案如图2(c)所示。在时隙1，中继节点R同时接收来自信源S1和S2的信号θ1 x1和θ2 x2，系数θ1和θ2属于复数域。在时隙2，中继节点将估计信息x1和x2进行复数域上的合并，发送信号θ1x1+θ2x2。文献[7]分析表明，在无线中继网络采用CFNC不仅可获得1/2Sym/S/TS的吞吐量，还可以获得满分集增益
1.4信道编码和网络编码联合设计
上述几种方案重点研究了网络编码应用于无线中继网络的实现方法，但Effros等人在随机线性编码讨论中，指出很多情况下，需要考虑信道编码和网络编码的联合设计。目前，信道编码和网络编码联合设计方案主要有嵌套编码[8-9]和混合编码[10-12]两种形式。
嵌套编码的基本思想是在中继节点分别对收到的信息进行编码，将编码得到的数据进行异或运算后发送出去，这等价于利用多个独立子码构成一个超码。文献[8]和文献[9]提出了采用嵌套码来实现网络编码和信道编码联合设计的思想。
针对两个源节点、一个中继节点和一个目的节点的无线通信网络结构，文献[10]和文献[11]提出在中继节点采用混合编码方式实现联合网络信道编码的方案，如图3(a)所示。相应地，图3(b)给出了采用分离信道和网络编码的中继节点编码框图。文献[12]针对一个源节点，一个中继节点和一个目的节点的无线通信网络，提出了一种双层LDPC编码方案。
2网络编码在多用户协作通信网络中的研究
2006年，文献[13]在WCNC会议上首次提出了基于网络编码协作分集的概念，分别在两个系统模型中考虑网络编码协作分集：分布式天线系统(DAS)和多用户协作通信网络。研究结果表明，与传统的DAS相比，基于网络编码的DAS具有更好的分集性能，且具有更低的硬件损耗和更高的频谱效率。在多用户协作通信情况下，采用网络编码能获得更高的分集增益。
