基于网络编码的ARQ机制在WiFi单播中的应用

由于无线信道的不可靠性,如何尽可能提高无线系统的数据速率一直是人们研究的重点。网络编码作为一种可压缩比特信息流的编码机制,允许中间节点对接收到的多路信息进行编码,在各接收端对应地进行解码获取信息,能够提高网络吞吐量、均衡负载和增强健壮性。本文把网络编码引入到WiFi单播数据流通信场景中,将该系统抽象为一个马尔科夫过程,提出基于网络编码的重传机制（ ARQ）,并利用贪婪算法选择合适的编码策略,减少重传次数。仿真实验表明,该算法以较低的计算复杂度,有效地提高了系统容量,保证各接收节点的公平性。     

基于机会式网络编码改进的加权广播重传方法

针对在无线广播网络链路状态不同和丢包率较高的情况下,WONCR(Weighted opportunistic network coding retransmission)等重传方法存在计算复杂度高的问题,提出了一种经过改进的基于机会网络编码的加权广播重传方法.该方法先根据接收端的反馈信息构建加权数据包状态矩阵,然后根据状态矩阵创建丢包的Hash表,最后通过Hash邻域最大值搜索和接收端缓存优化快速选择满足一定编码条件的丢包组合通过异或生成编码包进行重传,从而在保持较高重传性能的同时,有效降低了重传方法的时间复杂度和接收端所需的缓存容量.仿真结果表明相比已有算法有较低的时间复杂度,能有效地减少计算开销和接收端的缓存压力,大大提高实用性.     

高速率的符号干扰传输及其编码的检测译码

研究了高符号速率传输造成的符号干扰在接收端采用最大似然序列检测算法的性能，与相同频谱效率下的正交幅度调制（QAM）无符号干扰系统性能比较的结果是高符号速率的符号干扰传输方案随着频谱效率的提高显示出性能优势。提出了信道编码的符号间干扰传输的最佳检测译码算法，即在接收信号检测和信道译码之间采用最大后验概率准则下的软入软出迭代检测译码。仿真结果表明，最佳检测译码充分利用了符号干扰信道自然形成的编码约束关系，获得了最大编码增益。     

HARQ系统中的功率与速率联合优化方法

研究了混合自动重传(HARQ)发送模式中子包最大重传次数、单次传输功率、子包长度、调制比特数、编码速率等参数与系统频谱效率之间的关系.基于IEEE 802.16e协议,以提高无线传输频谱效率为优化目标,提出HARQ系统接收端带信道参数的反馈模式,给出该模式区别于定参数传输模式功率分配和误包率的约束条件.在加性白色高斯噪声信道下建立模型,分析各参数对总体频谱效率的影响以及各参数相应的优化方法,提出一种次优可实现的迭代算法来自适应控制参数.仿真结果表明,该次优算法可以获得比固定参数的传统算法高的系统性能,使系统频谱效率随信道状况的变好而动态上升.在接收端准确测知信道状况的情况下,以低的算法复杂度取得高的系统传输频谱效率.     

无线网络中基于网络编码与Hash查找的广播重传研究

针对如何在现有NC-ARQ(Network coding automatic repeat request)算法基础上进一步提高重传效率的问题,提出了一种改进的NC-ARQ广播重传算法。根据接收节点的反馈信息,将未被所有接收节点成功接收的数据包放入缓存器,生成反馈矩阵,并由反馈矩阵计算出各个丢包的Hash值以构建丢包权值表,再通过Hash邻域搜索算法找到满足特定条件的丢包进行组合并编码重传,使多个接收节点可以从1次重传中恢复各自不同的丢包,从而提高重传效率。仿真结果表明:相比已有算法,提出的算法所需的重传次数更少,并具有更高的重传效率。     

联合网络编码与HARQ的中继传输协议及跨层优化设计

为了进一步提高中继系统的可靠性和频谱效率,提出了联合固定网络编码与混合自动重传请求(DNC-HARQ)和联合随机网络编码与混合自动重传请求(ONC-HARQ)2种传输协议,分析了这两种传输协议的系统中断概率和频谱效率.以最大化系统频谱效率为优化目标进行跨层优化设计,并利用迭代算法求解.仿真结果表明,DNC-HARQ和ONC-HARQ传输协议比只采用网络编码的传输协议具有更高的系统可靠性,比仅采用HARQ的传输协议具有更高的频谱效率;所提出的基于最大化频谱效率的跨层优化算法能有效地最大化系统频谱效率.     

新型上行链路非码本预编码的传输方法

提出了新型上行链路非码本预编码传输方法,可用于局域网或广域网无线通信系统中.本方法包含发送端基于几何均值分解预编码算法和接收端正交三角(QR) 分解的混合并行干扰消除/串行干扰消除(PIC/SIC)检测算法两部分.本传输方法克服了现有上行链路码本预编码复杂以及反馈码本序号占用信道资源的缺点,在几何均值分解预编码基础上,对QR分解的混合并行干扰消除/串行干扰消除检测算法进行了分析和仿真.仿真结果表明几何均值分解预编码结合接收端QR分解的混合PIC/SIC检测算法性能较好、复杂度较低,有利于应用于无线局域网上行接收端的信号检测.     

基于QoS和距离感知的自适应协作差错控制机制

提出一种基于跨层交互的自适应协作差错控制策略,包括距离感知的中继选择和支持区分服务的服务质量(QoS)保障机制. 链路层采用混合自动重传请求(HARQ),物理层采用自动重传请求(ARQ),根据数据包传输特性建立马尔可夫链模型,感知性能进行中继选择;根据应用业务的多样性QoS需求,确定最佳差错控制方案. 仿真实验和数学分析结果表明,所提策略与传统ARQ和HARQ、协作ARQ和HARQ相比,在确保无线传感器网络传输高可靠性的同时缩短了时延并获得了较高吞吐率和能量效率.     

基于局部重传和网络编码的可靠性传输机制

为推动基于网络编码的多路径路由（NCMR）可靠性传输机制的实用化,提出了一种面向无线Ad hoc网络应用的基于局部重传和网络编码的多路径路由（LR-NCMR）可靠性传输机制,在多路径路由基础上应用网络编码对数据包进行编码融合,引入重传机制在局部范围进行数据包重传. 仿真结果表明,相比于已有的NCMR可靠性传输机制,新的方式能提高网络的传输可靠性,同时降低网络中的数据包冗余度.     

适用于GEO卫星通信的单层重传机制

基于GEO卫星通信信道特性,分析现有LTE重传机制适应性改造所面临的问题,提出一种单层重传机制。该机制结合卫星链路时延大、信道质量较好的特点,去掉RLC层ARQ机制设计,并利用单层重传机制的通道数与RTD的相关性,通过扩展通道数及减少最大传输次数,提高现有重传机制对GEO卫星大时延信道特性的适应性。仿真结果表明,该重传机制能确保数据可靠性传输,缓解反馈信息带来的时延问题,提高系统吞吐量。     

Design of the D2D multicast transmission scheme in the LTE communication system

In order to improve spectrum efficiency and transmission reliability of the LTE communication system, its terminal users can be divided into the D2D communication cluster. Specially, the multicast transmission of data packets in the LTE system can be realized through two hop transmissions, namely, the base station multicasts data packets to all cluster-heads and each cluster-head in the D2D communication cluster broadcasts the received packets. Considering that the links may be unreliable in the D2D communication cluster, the ARQ retransmission algorithm based on network coding is adopted. By establishing the lost-packet list, the cluster-head operates the lost-packets by network coding, and broadcasts the encoded packets to reduce the number of retransmission. Performance analysis and simulation results show that the proposed scheme can achieve almost the same transmission efficiency as the existing scheme, but has a lower computational complexity. Compared with the traditional multicast retransmission scheme based on network coding in the cellular communication mode, the scheme only retransmits the lost-packets in D2D cluster, to reduce the pachets transmission number of base stations and decrease the spectrum resource consumption of the cellular network effectively at a high packet loss rate.     

宽带无线接入网中一种编码调度算法研究

为了提升无线接入网络支持宽带实时业务的能力,提出了一种基于简单网络编码的分组调度算法(DSNC)．通过引入分发状态参量,DSNC仅使用异或操作选择性地将重传分组编码成一个新的分组,不仅可以使网络吞吐量达到由“最大流-最小割”定理规定的上限,而且接收端可在成功接收后立即实现解码,降低了无线移动终端对计算能力、存储器空间和系统功耗的要求．在简单编码的基础上,DSNC算法依据分组排队时延进行编码和调度,能够在维持网络吞吐量的前提下为分组提供更佳的时延性能．计算机仿真结果表明,DSNC算法下的网络吞吐量非常接近理论上限,而且其平均时延和时延抖动较其它算法平均下降11％和19％,非常适合于高吞吐量的实时业务．     

Scalable Compression Algorithm for Video Monitoring System

A layered compression algorithm is presented which delivers spatial scalable encoded bit streams forremote video monitoring system. The complexity of the algorithm is modest and is well suited to real timeimplementation. Based on the layered compression algorithm a codec system model is established. High-speedvideo compression can be realized with parallel data compression in this codec system. For image reconstruction, a     

基于聚苯胺/聚乙烯醇水凝胶的柔性传感器信号解耦算法研究

结合双网络聚苯胺/聚乙烯醇复合水凝胶(PANI/PVA)各向异性的特性,设计了一种"三明治"夹层式结构的柔性传感器,主要用于管道内复杂受力情况的复合测量.并利用有限元软件验证了传感器对三维空间受力的可测性,搭建了标定试验台.因柔性传感器存在个性化参数差异及受力维间耦合等特性,在标定平台上采集了500组数据,涵盖了多方向...     

Video coding bit allocation algorithm over wireless transmission channel

Due to the limited bandwidth of the wireless chan-nels,video signals have to be highly compressed by ef-ficient coding algorithms,such as H.263and MPEG-4.The standards apply a motion-compensation and var-iable-length coding scheme to reduce the temporal andstatistical redundancy in the video sequence.However,under the error-prone wireless environments,highlycompressed video data becomes extremely vulnera-ble[1].Even a single bit error may cause severe degra-dation in video quality.Therefore,…     

基于聚类的数据流挖掘技术的分析与研究

随着数据采集和通信技术的发展,对时时变化的不同来源的信息即数据流,实施实时监控将成为可能.数据流是大量的连续变化的数据序列,传输速度快,传统的挖掘算法将被适合于挖掘量大、能自由出入的数据流的技术所代替.笔者提出了用聚类技术来改进数据流挖掘的问题.笔者对K-均值算法、基于网格的统计聚类算法、回归分析算法等适用于数据流挖掘的算法进行了研究和分析,并对它们进行了比较.     

基于概要数据结构的高维数据流聚类算法

为了在高维数据流中有效地形成聚类,针对经典算法CELL-Tree存在的问题,提出一种新的概要数据结构PL-Tree以及基于此数据结构的算法PLStream,并采取衰减窗口模式来适应数据流的变化,采用剪枝策略控制内存中聚类模型的规模．实验表明,PLStream算法能较好地适应高维数据流,比CELL／Tre算法具有更好的时...     

一种面向数据流的频繁项集挖掘算法

与传统静态数据库中的数据不同,数据流是一个按时间到达的有序的项集,这使得经典的频繁项集挖掘算法难以适用到数据流中．根据数据流的特点,提出了数据流频繁项集挖掘算法FP—SegCount．该算法将数据流分段并利用改进的FP—growth算法挖掘分段中的频繁项集．然后,利用Count Min Sketch进行项集计数．算法解决了压缩统计和计算快速高效的问题．通过和FP—Ds算法的实验对比,FP—SegCount算法具有较好的时间效率．     

基于增量DFT概要的数据流聚类算法

数据流聚类分析是数据流挖掘领域的重要分支。由于数据流海量、快速、动态到达,传统的静态数据挖掘技术不能满足在线分析的需求。数据流聚类的核心是设计单遍数据集扫描算法,在有限的内存中存储少量概要特征信息,实现数据流实时、在线聚类分析。采用数据流处理中广泛应用的滑动窗口模型,提出一种新的基于增量傅立叶变换(DFT)的数据流概要算法,并在此基础上运用k-均值(k-means)聚类,实现数据流的在线挖掘。基于增量DFT概要的数据流聚类算法可减少运行时间,节省内存空间,实际用电负荷数据证明了算法的有效性。