D2D网络中基于立即可解网络编码的时延最小化重传方案

该文针对D2D无线网络中多终端并发协作重传冲突避免问题,提出一种基于立即可解网络编码的时延最小化重传方案。在重传阶段,充分利用D2D无线网络终端协作传输数据的优势,结合各终端数据包接收状态,综合考虑时延的影响因素,选取单次重传时延增量较小的数据包生成编码包,最小化重传时延。同时,构建终端冲突图,在图中搜索极大独立集,根据各终端的编码包权重值,选择最大加权独立集中的终端作为并发协作重传终端,从而降低重传次数。仿真结果表明,所提方案能够进一步改善D2D无线网络的重传效率。     

一种基于机会式网络编码的高效广播重传方法

为了提高无线广播网络中数据传输的效率,该文提出了一种新颖的基于机会式网络编码的重传方法。将机会式网络编码技术应用于丢包的重传,并采用高效的丢包组合策略生成重传包。根据网络终端的丢包情况,首先创建丢包的哈希表,再根据哈希表快速选择满足一定编码条件的丢包以生成重传数据包,从而在提高重传性能的同时,有效地降低了重传方法的复杂度。仿真结果表明该方法相比已有算法能有效地减少重传次数,并提高重传包发送和接收的效率。     

中继协作无线网络中不完美反馈下基于网络编码的重传方案

无线广播网络传输过程中,目的节点反馈信息丢失或部分丢失导致发送节点不能了解目的节点的真实接收状态.为提高不完美反馈下无线网络的重传效率,本文提出中继协作无线网络中不完美反馈下基于网络编码的重传方案.本方案基于部分可观察马尔科夫决策过程对不完美反馈下的重传过程进行建模.发送节点根据系统观测状态和最大置信度更新系统估计状态,根据数据包发送顺序,优先选择最早丢失且能够恢复最多丢包的编码包重传.目的节点缓存不可解编码包以提升编解码机会.重传过程中源节点关注目的节点请求包需求,相同情况优先选择传输可靠性较高的中继节点,以提升传输有效性.仿真结果表明,在不完美反馈下相对于传统方案,本方案可有效提高重传效率.     

一种选择发送的协作网络编码及其性能分析

衰落环境中,自动重传技术是实现错误处理、完成数据传输的有效方法之一。本文提出了一种选择发送的协作网络编码（Cooperative Network Coding based on Selective Transmission,ST CNC）,该技术在数据重传过程中,将空时协同发送与网络编码技术相结合,可以有效减少重传次数,提高网络资源利用率。针对一发两收系统,单个中继节点辅助传输的情形,分析了ST CNC的中断性能和网络编码增益,结果表明:相对于传统的广播策略,选择发送的协作网络编码可以获得2阶分集增益;此外,在中低信噪比区域,ST CNC同时可以获得明显的网络编码增益。      

LTE下行链路中基于网络编码的多进程联合HARQ

长期演进系统的下行链路物理层采用了以传输块为基本单元的混合自动重传请求机制,保证移动终端在各种测试场景下都能获得较好的数据通过率。在对传输块的每次接收处理过程中,单个传输块中的多路独立码块数据解码结果差异较大。接收端可以通过对各个码块数据做循环冗余校验测试,标志各个码块的译码结果。然而由于传统重传机制中反馈链路的容量限制,即便只有一个码块解码错误,接收端也将反馈请求发送端重传整个传输块。网络编码技术通过对不同传输块数据做组合编码,可以有效地提高整个网络的传输效率。针对长期演进系统下行链路的传输机制,我们提出一种基于网络编码的多进程联合重传方案。新的重传方案联合多个传输块的重传进程,在每个传输块完成首次传输后,新增一个网络编码重传反馈比特,指示后续是否启动一个新进程传输多个传输块的网络编码数据包。我们给出了具体的重传协议流程,收发端都可以高效地根据网络编码重传反馈比特指示,完成相应的发送和接收操作。结合长期演进系统标准中的典型测试场景,我们给出了数据通过率的仿真结果比较。在仅新增一个反馈比特的条件下,采用网络编码技术的多进程联合重传方案在数据通过率方面有较为明显的性能增益。      

一种基于网络编码的重传算法研究

无线网络中,节点发送的数据分组传输失败后,执行重传机制。传统的重传机制ARQ由于在一次重传中只能发送一个丢失的数据分组,因此传输效率比较低。利用网络编码技术和AQR重传机制,我们可以在重传中使用网络编码,广播发送由多个丢失数据分组编码得到的编码分组,从而提高重传效率。本文中我们提出一种将网络编码应用于多个发送方多个接收方(MSMR)无线网络中的算法RMBNC。理论推导和仿真分析验证了我们提出的算法的有效性。     

基于机会式网络编码的低时延广播传输算法

为了提高无线网络中数据包广播传输的效率,本文提出了一种基于机会式网络编码的广播传输算法.该算法在发送端按一定顺序选择不同终端的丢包,并采用异或运算编码重传包,在终端采用从重传包中解码数据包的方法恢复丢包.该算法优先恢复时间重要性较高的丢包,并使多个终端同时从单个重传包恢复其丢包,因此有效地提高了广播传输效率并降低了传输...     

卫星网络中基于网络编码的ARQ机制

随着航空航天技术的发展,越来越多的应用任务需要利用卫星通信进行信息传输。在卫星网络中,已有的研究成果大都采用了ARQ机制来降低卫星信道的数据丢失率。然而由于卫星信道具有长时延的特点,因此ARQ所采用的反馈重传机制会大幅增加卫星信道的传输时延。因此,针对卫星网络,提出了一种基于网络编码的ARQ(SatNC-ARQ)机制来减少卫星信道的丢包数,并通过减少重传次数来降低卫星信道的传输时延。在Sat-NC-ARQ中,卫星终端除了发送几个真实业务终端的数据包外,还会创建一个虚拟业务终端发送网络编码数据包,从而在接收方,只要接收到足够多的数据包,就能对所有的数据包进行解码,于是可以大幅降低卫星信道的传输时延以及丢包数。还对Sat-NC-ARQ所具有的一些性质进行了理论分析。仿真结果显示,相对于选择性重传ARQ机制,Sat-NC-ARQ机制能够降低大约11%的传输时延和86%的丢包数。     

联合蜂窝与D2D链路的网络编码广播重传方案

移动设备之间的合作以及利用蜂窝和D2D链路等多个接口有望满足日益增长的吞吐量需求。考虑设备配备有双接口的无线D2D广播（Network coding for dual interfaces,NCDI）场景,重传阶段,设备同时利用蜂窝与D2D链路来恢复丢失数据包。然而,如何合理的进行编码调度,充分发挥网络编码增益显得至关重要。为最小化重传次数,文章旨在设计联合蜂窝与D2D链路的网络编码广播重传方案。针对随机线性网络编码（RLNC）与立即可译网络编码（IDNC）,分别提出了NCDI-RLNC以及NCDI-IDNC方案。仿真结果表明,与其他方案相比,提出的两种方案均能够有效地提高重传效率、减少重传次数。      

多播网络中基于机会网络编码改进的重传方法

针对高链路分组丢失率下HLAR (hash lookup assisted retransmission)等重传方法存在的编码率低、算法性能下降等缺陷,提出了一种改进的基于机会网络编码的广播重传方法.该方法根据接收节点反馈的丢失分组情况,不仅能够通过散列查找快速选择丢失分组组合进行编码重传,并优先重传能让最多接收节点恢复其丢失分组的单个重传分组,而且基于邻域关联充分挖掘编码机会,允许节点从多个重传分组中恢复丢失分组,从而在保持较低算法复杂度的情况下,有效地提高重传性能.仿真结果表明,相对于已有算法,该方法能有效减少重传次数,提高传输效率.     

适合TCP的网络编码重传机制

通过理论分析,看出基于反馈的重传方法比定量重传的方法有更低的解码延迟。提出了一种新型的基于反馈的网络编码(FNC)重传机制,利用seen机制中的隐含信息来获取接收方解码所需的重传分组个数,并改变了编码规则使部分分组可以提前解码。该机制不仅可以处理有固定误码率的随机分组丢失,还可以有效地应对大量突发性分组丢失。仿真结果显示,该机制在高误码率下也能保持较高的吞吐量,且极大地减少了解码延迟,传输过程基本不受分组丢失的影响,有效地对拥塞控制协议隐藏了链路错误。算法简单有效,更适于在实际系统中应用。     

High efficient multipacket decoding approach for network coding in wireless networks

To improve the performance of transmission by reducing the number of transmission and network overhead of wireless single-hop networks, this paper presents a high efficient multipacket decoding approach for network coding (EMDNC) in wireless networks according to the idea of encoding packets which cannot be decoded and are stored in buffer by receiving nodes, the lost packets can be recovered from these encoded packets. Compared with the network coding wireless broadcasting retransmission (NCWBR), EMDNC can improve the efficiency of decoding and reduce the number of retransmission and transmission delay. Simulation results reveal that EMDNC can effectively reduce the number of retransmission and network overhead.     

Optimal packet-level fec strategies in connections with large delay-bandwidth products

We study the problem of optimal packet coding for connections with large delay-bandwidth products. Generally, for a given loss rate, using a higher coding redundancy achieves a higher average throughput, but incurs higher transmission costs (e.g. in terms of energy of a wireless device) and creates a higher load on the network. We define an optimal coding strategy as one that minimizes the expected cost/throughput ratio, for a connection that has a cost per unit time and a cost per transmitted packet. We present an algorithm for computing the optimal strategy and study its properties. We demonstrate that the cost/throughput ratio can be significantly better than with simple retransmission schemes, show that it strongly depends on the decoding buffer size, and obtain several asymptotic bounds on the optimal strategy performance for both unlimited and fixed-size decoding buffers     

无线Mesh网络中跨层协作的路由策略

网络编码可以提高无线Mesh网络的吞吐量,但是网络编码在无线Mesh网络中实际应用获得最大网络利用率是需要解决的问题。提出一种多路径策略,能够通过将网络编码和TCP进行最大化融合提高网络的利用率。网络编码被加入到现有的网络系统,通过解决速率控制问题和分组调度问题,调整源节点的数据编码分块,降低数据包重传的次数,提高网络的吞吐量。     

一种改进的网络编码广播重传算法

在无线网络广播传输中,为了提升效率提出改进的基于冗余避免的网络编码广播重传算法（INCBRRA）。对接收状态矩阵进行重排列后,再主动避免重传不可解码的编码组合,从而优先编码有助于接收节点解码的丢失数据包组合。分析结果表明,INCBRRA算法相比于现有算法能有效减少重传次数,提升了传输效率。     

Random network coding‐based optimal scheme for perfect wireless packet retransmission problems

Solving wireless packet retransmission problems (WPRTPs) using network coding (NC) approach is increasingly attracting research efforts. However, existing researches are almost all focused on solutions in Galois field GF(2), and consequently, the solutions found by these schemes are usually less optimal. In this paper, we focus on optimal NC‐based scheme for perfect WPRTPs (P‐WPRTPs) where, with respect to each receiver, a packet is either requested by or already known to it. The number of retransmitted packets in optimal NC‐based solutions to P‐WPRTPs is firstly analyzed and proved. Then, random network coding‐based optimal scheme (RNCOPT) is proposed for P‐WRPTPs. RNCOPT is optimal in the sense that it guarantees to obtain a valid solution with minimum number of packet retransmissions. Furthermore, in RNCOPT, each coding vector is generated using a publicly known pseudorandom function with a randomly selected seed. The seed, instead of the coding vector, is used as decoding information to be retransmitted together with the coded packet. Thus, packet overhead of RNCOPT is reduced further. Extensive simulations show that RNCOPT distinctively outperforms some previous typical schemes for P‐WPRTPs in saving the number of retransmitted packets. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

D2D协作边缘缓存系统中基于传输时延的缓存策略

为了满足5G系统低时延高可靠的需求,针对单缓存终端直传(D2D)协作边缘缓存系统,提出了一种基于传输时延的缓存策略.运用随机几何理论,将请求用户和空闲用户的动态分布建模为相互独立的齐次泊松点过程,综合考虑内容流行度、用户位置信息、设备传输功率以及干扰,推导出用户的平均传输时延与缓存概率分布的关系式.以平均传输时延为目标...