一种基于喷泉码的异构网络发包算法

针对ISM无线频段(如2.4GHz)异常拥堵,利用传统发送发方式造成丢包率大,吞吐量小的问题,论文提出了一种基于喷泉编码的异构网络中的发包算法.首先在异构网络(WiFi to ZigBee)的发送端采取对丢包不敏感的喷泉编码方式,通过在WiFi端模拟ZigBee的信号调制,将发送端按照LT码的编码规则输出长度为L的符号...     

WSN中降低喷泉码存储冗余量的方法研究

针对由于数字喷泉码的冗余编码数据包和所需内存空间较大,导致无线传感器网络(WSN)实时性较差的问题,设计一种平均分帧长LT码的编译码系统。建立典型拓扑结构模型,应用网络编码和数字喷泉码的级联形式进行数据传输,并对平均分帧长LT码的生成矩阵进行压缩编码。通过加权平均法和多比特打包法,在不破坏喷泉码特性的前提下降低无线整个传感器网络的存储冗余量。实验结果表明,该系统能使数字喷泉码降低103量级的存储冗余量,并提高WSN编译码效率及数据中心的数据恢复率。     

基于多级反馈式喷泉码的深空传输协议研究

针对深空环境中高误码率、长传输时延的通信特点,在传统喷泉码的基础上提出了一种基于多级反馈式喷泉码的深空通信传输协议。给出了基于多级反馈式喷泉码传输协议具体的编码结构和传输方案,从理论上分析了该传输协议与非反馈喷泉码传输协议的编码有效性和传输时间,并通过实验比较了上述两种传输协议以及基于喷泉码的译码转发传输协议在不同误码率和传输距离的深空通信环境下的传输性能。实验结果表明,基于多级反馈式喷泉码的传输协议提高了编码有效性,减少了文件传输时延。     

Turbo码在无线局域网中的应用

无线局域网技术(WLAN)的发展要求更好的信道编码技术,结合Turbo码的优异性能并将之应用于WLAN中能够取得很好的实用效果.超大规模集成电路的发展以及Turbo码新的译码算法的出现,使得用硬件实现Turbo码成为可能.本文通过分析无线局域网数据传输的特点,对Turbo码编码和解码方法进行适合于WLAN的改进,计算机仿真结果表明,利用Turbo码技术能够较大的提高无线局域网传输性能.     

无线局域网中Turbo码的应用研究

通过分析无线局域网中敖据传输的特点,对Turbo码鳊码和译码方案进行适合于WLAN的改进,设计出无线局域网中Turbo码编译码器的实现方案.通过计算机仿真研究相关参数的变化对Turbo码性能的影响.并与传统WLAN中应用广泛的卷积码进行性能比较,仿真结果表明,利用Turbo码编码技术能够较大地提高无线局域网传输性能.     

LT码的性能分析与研究

LT码（Luby Transform Codes）属于数字喷泉码,是一类新型前向纠错编码算法,适用于基于包通信的删除信道环境。本文概述了LT码的编译码原理及实现方法,对LT码的理想孤子度分布算法和鲁棒孤子度分布算法进行了仿真验证,分析了LT码在包删除信道下的性能,讨论了实际应用中的参数优化规则,研究结果对提高实时纠删应用的性能具有重要的实用价值。     

基于数字喷泉码相关链提取的水声传感器网络HARQ协议

由于水声信道具有高噪声、高误比特率的特点,水声传感器网络链路可靠性非常差,很容易出现信息的丢失情况。为此,文章提出了一种基于喷泉码相关链提取的HARQ协议以解决水下不可靠传输问题的方法。协议通过在接收端提取译码状况的相关链信息并反馈,使得发送端能够根据反馈信息提供更有效的重传编码,从而降低了传输冗余,提高了端到端吞吐量。在此基础上,借助OPNET网络仿真平台对提出的协议进行仿真分析,论证了提出协议同现有的UW-HARQ协议相比,能够实现更好的吞吐量与传输冗余性能。     

基于改进喷泉码的高可用性数据冗余方案

分析线性喷泉码、改进的LT码和Raptor码,研究预编码技术,阐述基于RS码的改进型Raptor码技术。该技术能克服LT码解码代价不固定的缺点,具有解码率高、抗删除能力强等优点,适合处理数据网络传输的安全问题和数据的高可用性问题。仿真结果表明,改进型Raptor码较LT码在相同编码冗余度下提高了可译码概率,在一定可译码概率下降低了编码冗余度要求。     

基于跨层竞争的PRMAC协议的优化研究

基于流水路由的MAC协议PRMAC(Pipelined Routing Medium Access Control)是无线传感网络WSNs(Wireless Sensor Networks)的典型的基于跨层竞争的同步MAC协议. PRMAC协议允许一个周期内进行多跳传输.但是,PRMAC协议的传输请求发送包RTSD(Request-To-Send Data)和确认发送数据包CTSD(Confirmation-To-Send Data)在同一个数据包窗口传输,降低了路由性能.为此,对 PRMAC 协议进行改进,提出面向多跳场景的 PRMAC 协议 MH-PRMAC(Multi-Hop PRMAC). MH-PRMAC协议采用新的周期结构,并在休眠窗口内设置两个独立窗口,再由它们分别传输RTSD和CTSD包.实验数据表明,提出的MH-PRMAC协议有效地降低了数据包传输时延,并提高了数据包传输率.     

基于LT码数据分发协议性能分析

无线传感网络节点数目庞大,能量消耗大,传感器节点的计算和存储能力有限,网络丢包率较为严重。为了设计节能可靠的网络协议,降低节点的能耗,在TinyOS网络平台上设计实现了基于LT码的数据分发协议,在仿真环境TOSSIM上进行了性能分析,仿真结果表明,基于LT码的数据分发协议,更好的展示了LT码的无比率特性,提高了网络数据传输的可靠性,降低的网络负载。     

喷泉码中LT码的二次译码算法

LT码是喷泉码的一种,采用LT码的BP译码算法时,当处理完度数为1的数据后,译码将无法继续,造成停止集为空集,影响译码效率。为此,提出一种新的二次译码算法,在译码停止后,针对剩下的编码分组仍然具有可译性的特点,进行进一步译码。仿真结果表明,该算法在译码开销为0.2~0.5的情况下,译码效率普遍提高20%左右。     

基于一维Markov映射的LT编解码研究

为解决数字喷泉码编码分组中度和邻接关系间的传输与恢复问题,提出一种基于一维Markov映射(ODMM)的LT编解码算法。根据ODMM的相空间分布特性,通过映射方程产生均匀分布的伪随机序列,实现对编码分组的度和邻接数据的选取,用混沌方程初值作为公钥,实现喷泉码的度与邻接关系的低开销传输与恢复。仿真结果表明,该算法结构简单,能降低传输消耗,提高译码成功率。     

Robust transmission of scalable video stream using modified LT codes

LT codes are convenient and popular kind of rateless codes that could easily tolerate different patterns of loss in erasure channels. In this paper an LT code with unequal packet protection (UPP) property is proposed. The proposed code could provide unequal packet recovery to any importance-sorted data packets. Simulation results indicate the enhanced performance of the suggested scheme and its ability to increase the probability of early decoding of more important parts of data rather than the rest. Also it is shown that the proposed scheme could provide comparable bit error rates in comparison to the one of the well known previous methods. The code with modified encoding graph has been utilized for transmitting of the scalable data-partitioned video stream. Simulation results also illustrate the performance of the suggested approach in early delivery of the most important parts of a video sequence.     

基于混沌系统和喷泉码的 DNA 加密编码方法

在这个海量数据时代,DNA 是一种很好的新信息存储媒介。与传统的物理存储介质相比,它具有能耗低、存储密度高、存储寿命长等固有的优点。随着 DNA 存储技术的快速发展,如何保障新技术下的信息安全至关重要。为此,该文结合加密领域研究和 DNA 编码领域研究,提出了一种基于混沌系统和喷泉码的 DNA 加密编码方法,利用混沌系统加密原理,在 DNA 喷泉码编码过程中进行加密,在保留 DNA 喷泉码特性的同时,保障了编码信息的安全性。该方法可用于任意类型数据,可实现高信息密度和任意约束条件的 DNA 编码。同时,通过仿真实验证明,该方法可以有效抵抗多种密码学攻击,并对 DNA 存储过程产生的数据错误有一定纠错能力。     

WSNs中高效且适应性强的安全数据融合*

针对无线传感器网络中传感节点能量的有限性和无线链路的时变性,设计了一种高能效的、适应性强的安全数据融合算法EASDA。该算法在融合过程中基于非物理意义的模式码将传感器节点分成冗余集,在数据传输过程中利用数字喷泉码进行编码。仿真结果显示,该算法有效地减少了冗余数据的传输,使网络中能耗更加均衡,并且适应于任何删除信道。     

无线多跳网络下解码率可控的匿名网络编码

无线网络易于受到外界攻击,现有的匿名通信方案均无法满足资源受限的无线网络,网络编码的自然匿名特性能够较好地解决这一问题,但是其解码率很难控制。LT码的编解码特性可以有效控制可解码率,但是它对于多级传输过程无法适应。结合LT码和网络编码的思想,采用LT码的编解码方式,通过控制各节点编码包的度分布和对系数矩阵的重新构造完成再编码,完成多级匿名通信,使得信宿在解码时解码率接近1－δ。     

Performance evaluation of AL-FEC LDPC codes for push content applications in wireless unidirectional environments

FEC (Forward Error Correction) mechanisms improve IP content transmission reliability through the recovery of packets lost in transmission. Opposite to ARQ (Automatic Repeat Request), FEC mechanisms are especially suited to unidirectional environments or to multicast environments where multiple receivers perceived different channel losses, thus making difficult the implementation of mechanisms based on feedback information. Among the different types of FEC codes, this paper presents a thorough performance evaluation of LDPC (Low Density Parity Check) codes, based on an implementation developed by the authors, according to the specifications defined by RFC 5170 for the usage of LDPC codes by push content applications based on the FLUTE protocol. LDPC codes provide a good trade-off between performance and complexity, hence, they are appropriate for mobile applications. Contributions of this paper include tests conducted with commercial mobile phones connected to the push content download server over a Wi-Fi network. The evaluation highlights the advantages of using packet level FEC encoding in file transmission over unidirectional networks and provides with a comparison between two kinds of LDPC structures: Staircase and Triangle. This is accomplished by calculating the inefficiency ratio of these LDPC structures in different environments. Results show that the implemented LDPC codes can provide inefficiency ratios close to one when the different coding parameters (as the code rate or the number of blocks) are configured to an optimal value that depends on the packet loss rate.     

A data distribution scheme for VANET based on fountain code

Data dissemination is one of the applications used to provide infotainment to the end-users in vehicular ad hoc networks (VANET). During this process, the vehicles receive the data broadcast by the RoadSide Unit (RSU). However, it is difficult for vehicles to collect the complete content within the communication range of one RSU when the vehicle moves at a high speed and the amount of broadcast data is large. To solve this problem, a multi-RSU cooperative data distribution scheme based on fountain code (MRFC) is proposed in this paper. The source data are encoded by fountain code and poured into the VANET by multiple cooperative RSUs, then the vehicles in the area share data packets through the V2V resource compensation method, so that all vehicles can obtain enough encoded packets to reconstruct the source data. To improve channel resource utilization and reduce delivery delays, the RSUs use fuzzy logic to determine the number of fountain code packets according to their locations, the speed and density of surrounding vehicles. The experimental results show that on the premise of ensuring the delivery rate, the proposed scheme can reduce the delivery delay by 30–50%, and achieve a significant improvement in performance.