双向中继网络中的物理层网络编码方案

双向中继系统中的物理层网络编码可以有效的提高无线中继网络的吞吐量,受到了普遍关注。为了提升物理层网络编码在无线信道中的性能,提出了联合网络编码与信道编码设计思想。在联合信道编码-网络编码思想基础上,提出了一种结合LDPC信道编码和网络编码的线性性质来提升网络编码在双向中继系统中的性能,并最后给出该方案的误码率仿真图。     

无线协作网络的物理层网络编码研究进展

随着网络编码技术的发展和对干扰无线信 道的研究,提出了无线多源信息的物理层网络编码,它能够有效融合干扰并提高无线网 络的频谱效率。本文从物理层网络编码的研究背景和研究进展介绍了无线协作网络的物理层 网络编码。本文从几种中继技术入手,针对多源中继系统,介绍了典型模拟网络编码 和数字网络编码的特征和性能,同时也给出了作者的部分工作。本文对中继通信和无线 网络编码的研究有一定参考价值。     

融合网络编码的无线协作中继网络资源分配

综述融合网络编码的无线协作中继网络资源分配的研究进展,总结了已有典型资源分配策略的特点、性能及系统设计要求,分析了网络编码技术(包括数字网络编码和物理层网络编码)的引入对无线协作中继网络资源分配策略设计的影响,给出了一种实用化的系统级跨层优化框架及设计基本原则,并探讨了无线协作中继网络资源分配研究的发展趋势及其走向实用化所亟待解决的关键问题.     

联合信道非相干网络编码调制方法

针对时变双向中继信道下的物理层网络编码问题,提出多天线场景下不需要信道状态信息的联合信道编码的非相干物理层网络编码调制和检测方法。首先,为了实现物理层网络编码,设计了源节点的空间调制矩阵。然后,将差分空间调制与物理层网络编码结合,推导得到中继节点处叠加信号的最大后验概率检测表达式。同时,结合叠加信号的星座图,设计从叠加星座到中继转发符号的映射方案。最后,利用信道编码的线形结构,结合比特交织、信道译码与软入软出检测算法,进而得到联合信道-差分物理层网络编码迭代检测方法。仿真结果表明,所提方法能在双向中继场景下实现物理层网络编码的非相干传输与检测,有效提高了系统的吞吐量和频谱效率。     

无线网络中物理层网络编码策略研究

无线网络通信中的电磁波在传输过程中会互相干扰,物理层网络编码通过一种恰当的调制解调技术来降低节点间通信的相互影响。但常见的物理层调制技术相移键控PSK因存在“倒 现象”及连“0”连“1”问题,会导致接收差错。为此,提出一种基于差分相移键控调制技术的物理层网络编码(PNC-DPSK)方案,并将其推广至多进制的差分相移键控(MDPSK),该方案解决了PSK存在的问题,并在中继节点节省约50%的能量。     

基于网络编码的无线物联网多中继协作切换机制漫谈

随着无线物联网的发展,如何提高其性能速度成为一道难题,而网络编码的出现,正是应了这种需要,明显的提高了无线物联网的性能,受到了许多人的关注与研究。区别于有线网络,无线网络拥有共享信道与信道的时变性,所以为了充分发挥无线物联网的作用,必须提高无线信道的安全性,如今也有一些提升信道可靠性的技术,像中继技术, ARQ技术等。从网络编码技术中还发展出一些有特殊针对性的技术,比如抗搭线窃听的网络编码技术,网络纠错码技术等都在网络安全领域的展开相当的研究。基于网络编码的中继传输技术,可以大大提高系统的可靠性与实效性。本文就基于网络编码的物联网多中继切换机制进行漫谈,介绍一下网络编码的无线传输技术,针对物联网中的比如多中继,多路径的情况与物联网中的网络构造多跳切换场景等等,提出一些可能。     

网络编码在无线中继网络中的应用研究

介绍网络编码在无线中继网络中应用的研究进展,指出其2个典型应用场景是双向对传网络和组播重传网络。阐述研究中需要解决的关键问题：(1)设计具体的实现协议;(2)在实际网络条件下,采用网络编码后的网络容量及可达该容量的传输策略;(3)针对物理层网络编码,从混合信号中分离出需要的信号。此外,展望该应用的发展趋势。     

物理层网络编码研究进展

在无线协作环境下,充分利用无线电磁波的广播特性进行物理层网络编码(PLNC)可获得更大的吞吐量和频谱利用率。在物理层网络编码基本思想的基础上,首先着重介绍三类物理层网络编码技术--有限域上的物理层网络编码、模拟网络编码和复数域上的网络编码,给出它们相关理论的研究现状,并对与此相结合的新技术进行了介绍;然后论述目前物理层网络编码应用实现的现状;最后对物理层网络编码相关理论及其应用实现的发展趋势进行了分析与展望。物理层网络编码理论的进一步完善,相关安全性的研究,以及与协作通信理论,如信道编码与调制、中继选择、调度及资源分配等进一步紧密结合等,将是其研究的重要趋势。     

速率自适应的软网络编码方案

针对双向无线中继信道链路的时变性,提出了速率自适应的软网络编码方案.构造了基于软信息的网络编码中继协作方案,并通过对网络容量的估计,实现了自适应速率网络编码.仿真结果表明:速率自适应的软网络编码方案大大降低了中继节点的计算复杂度和功耗,所能达到的信息速率优于固定速率下的网络编码策略,能够适合不同的传输质量需求,在保持较...     

多源分布式协作空时网络编码系统的设计

为改善传统空时编码协作方案中节点功率消耗过高和传输效率较低的问题,在多信源、单中继协作网络中提出一种新的空时网络编码方案。该方案利用中继节点的多天线优势实现接收分集,并在中继节点设计空时网络编码,再按照编码矩阵特点转发信号到目的节点。仿真验证了信源数、中继天线数不同时的系统性能,并分析了传统空时编码协作方案与提出方案的性能差距和传输效率,得出该方案是一种易于实现,性能良好的高效无线数据传输方式的结论。     

一种正交混合空时网络编码的中继通信算法

针对无线通信网络中频谱利用效率较低以及网络吞吐量不足等问题,提出一种正交混合空时网络编码的中继通信算法(QHNR)。该算法通过系统模型分析了在传输周期中的MAC阶段和BC阶段中的中继通信方式以及节点发送数据的出错率,采用分级增益的方法来提高信道利用效率,提升系统性能,并通过中继概率来选择较好的中继节点。通过网络吞吐量和网络功率分配情况来分析QHNR算法的性能。实验仿真结果表明,QHNR算法在提高网络吞吐量,提升信道利用效率上,相比采用TWR通信方案和MWR通信方案具有更好的效果。     

Analysis and scheduling of practical network coding in OFDMA relay networks

Network coding has become a prominent approach to improve throughput of wireless networks. However, most of work in the literature concentrates mainly on 802.11-like random access networks. New technologies such as OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), offer new opportunities for employing network coding. This paper considers how to apply the practical network coding scheme in OFDMA relay networks via cross-layer optimization. Specifically, we aim to explore the following questions: (1) When and how can wireless nodes select relay paths in the presence of network coding? (2) How can an OFDMA relay system assign network resource such as subcarrier and power for all the transmitting nodes? (3) What are the impacts of OFDMA system parameters on the network coding gain? To answer these questions, two efficient coding-aware relay strategies are presented to select forwarding paths with fixed and dynamic power allocation. In order to exploit the network capacity in slow frequency selective fading channels, we formulate optimization frameworks and propose channel-aware coding-aware resource allocation algorithms for an arbitrary traffic pattern. Our studies show that the network coding (i.e. XOR) gain depends on the nodes’ powers, traffic patterns etc. Especially, OFDMA relay network with dynamic power possesses both coding gain and power gain. Extensive simulations are performed to verify our analysis and demonstrate the throughput improvement of our proposals in the presence of XOR coding.     

基于网络编码的ECC验证方案在WSN中的研究

网络编码在无线传感器网络应用,改善了无线传感器网络的性能。虽然与之前相比,其安全性有所提高,但当面临安全攻击（被动攻击和主动攻击）时,整个网络系统的安全性仍然亟待提高。提出了一种改进方案,该方案结合密码学中椭圆曲线加密算法,并基于应用网络编码的无线传感器网络,采用加密验证方案。使传感器节点在电量受限的情况下,传输更多的有效数据。同时,增强了无线传感器网络节点之间通信的安全性,以及WSN其鲁棒性和容错性。     

Energy-efficient dynamic resource allocation with opportunistic network coding in OFDMA relay networks

Network coding is significantly able to save system resources for wireless networks, and has been widely studied for the 802.11 wireless local area network and traditional cellular networks. The relay technology was introduced in 802.16j, 802.16m, and Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) standards. Recently, the application of network coding to multi-hop wireless relay networks has been taken into consideration. Although the introduction of relay stations (RSs) may bring more energy consumption, it provides opportunities for network coding to save spectrum resources. Nevertheless, the benefits of network coding are diminished by high multiuser diversity based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). For ensuring the superiority, network coding is performed opportunistically according to the channel state. Hence dynamic resource allocation (DRA) subject to rate constraints is combined with the idea of opportunistic network coding to minimize the total transmission power in a frame. A fixed set of discrete modulation levels in an OFDMA relay system is also considered. By taking the characteristic of a half-duplex decode-and-forward (DF) mode relay, a solution is proposed for the optimal problem of each subframe after separating power-aware relay selection. Simulation results show that DRA with opportunistic network coding can improve system energy efficiency. Further, it is more efficient for saving energy than DRA with static network coding compared solely to DRA.     

基于网络编码的无线数据流保护

网络编码是一种能显著提升网络传输性能的通信机制。而当前将网络编码应用于无线数据流保护以提高网络生存能力方面的研究还没达到如此完备的程度。本论文旨在建立基于网络编码的无线数据流保护模型,验证并实现建立进行网络编码的网络拓扑的算法。验证网络编码应用于无线数据流保护可以提高网络生存能力、减少网络资源消耗并具有远胜于传统保护的时效优势。在网络中部署和实施网络编码,必须建立适用于网络编码的传输节点拓扑并选择合适的编码模式。对于后者,许多学者出了有效的解决方法,而对于网络拓扑规划问题的研究则相对较少。鉴于此,本文论证了一种编码树拓扑结构算法,该算法与现有的编码模式一起,能够构成完整的网络编码无线数据流保护方案。通过理论论证可以证明应用网络编码方法可以在保护时节约网络资源。仿真实验表明,与传统的链路保护模式相比,使用网络编码的无线数据流保护方法具有更小的时延,也即具有传统保护方法没有的时间优势。     

一种多中继协作系统中功率优化分配策略的无线网络容量算法研究

针对限制网络容量的主要因素（信道带宽与信道信噪比）,本文提出了一种多中继协作系统中功率优化分配策略的无线网络容量算法。首先,论文提出采用多中继协作的方式,提高网络传输速率,建立网络最大流数学模型。然后,在网络总功率受限的情况下,对中继节点进行功率优化分配,建立最大化网络容量计算数学模型。最后,论文建立网络仿真环境,对比多中继协作且能量优化分配与非中继协作且能量等分两种策略在中断概率、网络容量等方面的表现。得出如下结论：网络容量随节点数量增加呈现先增后减的趋势,多中继协作且能量优化分配策略更加有利于提高无线网络容量。     

无线多播中基于网络编码的QoS研究

在无线网络中使用网络编码可以提高吞吐量和降低能耗．近来,有许多工作在研究如何利用网络编码来提高吞吐量,但是很少有考虑到QoS．本文重点研究在实时无线网络中数据包在延时约束条件下,网络编码的广播调度问题,目标是在数据包的误时率（deadlinemissratio）容许范围内,减少重传包的数量．我们将综合两种编码调度方案,阐释各自的优劣,动态地选取编码方案．仿真结果显示,我们的算法可以有效减少重传包的数量．