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。     

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.     

一种新的基于多节点网络编码的无线广播重传算法

提出了一种基于网络编码的无线网络广播重传算法。该算法按照包丢失分布概率的特点生成新的重传序列,采用多节点的网络编码方法进行丢失包组合实现重传。通过数学分析和仿真证明,该算法能保证接收节点的编码可解性,同时重传次数可达到局部最优性;与传统重传方法相比,该算法可以有效地减少信息包的平均传输次数,从而提高传输效率。     

中继协作多播网络中基于最小集合覆盖的编码重传方案

为提高单中继协作多播传输效率,本文提出一种基于最小集合覆盖的分类网络编码重传方案.该方案充分利用中继节点协作传输的优势,将接收端的丢包按中继节点的接收状态分为两类,并按类先后进行编码重传.在各类丢包内部,根据对应的状态反馈矩阵寻找编码机会生成编码包,并将编码包的选择过程抽象为集合覆盖问题,通过求最小集合覆盖使重传次数逼近最小值.此外,在不增加所得前类编码包数的前提下,利用两类丢包之间的编码机会进一步生成新编码包,以减少重传编码包数,从而提高重传效率.分析与仿真结果表明了该方案的有效性.     

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.     

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。      

基于网络编码的无线网络广播重传方法

提出了一种适用于无线广播的基于网络编码的重传方法--NCWBR,通过网络编码组合不同的丢失包进行重传.理论分析表明,该方法能保证接收节点的编码可解性,同时重传次数较原方法更优;模拟测试结果表明,与逐个重传的方法相比,NCWBR有效地减少了信息包的平均传输次数,提高了传输效率.     

基于二进制网络编码的无线广播重传方法

为了提高无线广播网络中数据包的传输效率,提出了一种新的基于二进制网络编码的高效无线广播重传方法(WBRBNC).法基于数据包分布矩阵(PDM),在广播重传过程中使用一种新的数据包算法选取编码包,对这些丢包采用二进制网络编码方法进行编码,然后再进行广播,使一次广播重传可以使多个具有不同丢包的接收机受益.分析和仿真表明,该方法能有效保证接收节点的编码可解性,使重传次数显著减少,更接近于理论值,从而大大提高了传输效率.另外,该方法计算开销小,很适合应用在卫星广播网和无线传感器网等资源受限的系统中.     

无线网络中基于机会网络编码的加权广播重传

在无线广播网链路状态不同和丢包率高的条件下,基于机会网络编码的数据分发策略面临传输效率低和计算复杂度高的问题。针对这一问题,该文提出一种新的基于机会网络编码的加权广播重传(Weighted Opportunistic Network Coding Retransmission, WONCR)方案。该方案通过构建加权数据包分布矩阵(Weighted Packet Distribution Matrix, WPDM),在重传过程中采用新的调度算法进行编码数据包的选取,并将选取的数据包进行XOR编码后再重传。机会仿真结果表明,WONCR方案提高了传输效率,且计算开销较小,实现了无线广播网中高效、可靠的数据分发。     

基于网络编码与叠加编码技术的双向四节点中继协作传输策略

本文讨论和研究了高频谱效率的双向四节点无线网络中继协作策略。其系统模型为线型放置的4个节点要通过中间2个节点的协作来实现两组数据的交换,系统中的4个节点均采用单天线半双工传输方式,整个传输周期由4个时隙构成。基于该系统模型,本文给出了3种不同的实现策略,并对它们可获得的速率范围进行了分析。     

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。     

Efficient wireless multicast retransmission using network coding

In wireless multicast,network coding has recently attracted attentions as a substantial improvement to packet retransmission schemes.However,the problem of finding the optimal network code which minimizes the retransmissions is hard to solve or approximate.This paper presents two schemes to reduce the number of retransmissions for reliable multicast efficiently.One is retransmission using network coding based on improved Vandermonde matrix(VRNC),the other is retransmission using network coding based on adaptive improved Vandermonde matrix(AVRNC).Using VRNC scheme the sender selects the packets all receivers have lost and encodes them with improved Vandermonde matrix;when receivers receive enough encoded retransmission packets,all the lost packets can be recovered.With AVRNC scheme,the sender can obtain the recovery information from all the receivers after sending out per retransmission packet,and then the improved Vandermonde matrix can be updated,thus reducing the complexity of encoding and decoding.Our proposed schemes can achieve the theoretical lower bound assuming retransmission packets lossless,and approach the theoretical lower bound considering retransmission packets loss.Simulation results show that the proposed algorithms can efficiently reduce the number of retransmissions,thus improving transmission efficiency.     

基于节点选择的Turbo编码协同ARQ协议

文中给出了一种基于节点选择的Turbo编码协同ARQ(TC-ARQ)协议方案,并从理论上证明了采用基于节点选择的TC-ARQ协议相比传统的Turbo ARQ协议(T-ARQ)能获得更高的分集增益以及比非节点选择的协同ARQ协议更低的误帧率.仿真结果证实了该方案相对T-ARQ的优异性能,并仿真分析了节点数对节点选择性能增益的影响.     

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...     

Profit‐based exclusive‐or coding algorithm for data retransmission in DVB‐H with a recovery network

The digital video broadcasting‐handheld (DVB‐H) standard is developed by European Telecommunications Standards Institute to broadcast digital videos to handheld devices, but data loss is a critical issue due to the broadcast behavior. On the other hand, DVB‐Internet protocol datacasting (DVB‐IPDC) integrates DVB‐H with an Internet protocol‐based wireless network to provide bidirectional communication. We adopt this wireless network to deal with data retransmission and call it a recovery network. The paper argues that network coding can improve retransmission efficiency of the recovery network because DVB‐H packet loss often exhibits high correlation. In addition, DVB‐H packets may be heterogeneous in the sense that they have different importance. According to these two arguments, the paper considers that DVB‐H packets are associated with different profit depending on their importance and proposes an α‐maximum profit network coding problem. It asks the base station in the recovery network to use no more than α coded packets for handheld devices to retrieve the lost DVB‐H packets such that the overall profit is the maximum. An efficient exclusive‐or coding scheme, namely the profit‐based exclusive‐or network coding (PEN) algorithm, is proposed to solve this problem. Extensive simulation results also verify the effectiveness of the PEN algorithm. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

无线中继协作中LDPC码与网络编码联合设计探讨

在研究无线协作移动通信的基础上,利用LDPC(Low Density Parity Check)码(多层LDPC码或者速率兼容LDPC码),针对多接入协作系统,讨论如何将其与网络编码(线性网络编码、随机网络编码)结合的设计方案,从而提高通信系统性能和吞吐量,具有极高的理论价值和应用前景。     

基于网络编码的无线体域网多中继协作节能策略

针对无线体域网中传输链路存在中断情况从而消耗额外能量的问题,在多源多中继系统模型中引入网络编码,提出一种基于网络编码多中继协作算法,并分析了该算法下系统的网络能耗,推导出系统的每比特网络整体能耗公式。仿真结果表明:该算法与传统的多路径多中继转发算法相比,可以较大程度的减少网络的整体能耗,适当地增加信源节点或者减少中继节点的数目对降低网络的整体能耗也有一定的作用。该算法能减少多源多中继网络的整体能耗,延长网络的生命周期。     

一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法

在无线多播网络中,传统的方法没有考虑某些接收节点与源节点及其他接收节点之间可能具有更好的链路质量.为此提出了一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法,该方法动态选择数据分组接收情况最好的且信道质量优于源节点的接收节点作为中继,并采用散列邻域搜索网络编码策略进行其他接收节点的丢失分组重传.仿真结果表明,相对于现有的其他网络编码重传方法,该方法能有效减少平均重传次数,提高重传效率,尤其当一些接收节点因受到干扰与源节点之间的信道质量变得很差时,该方法能取得很高的重传增益.     

基于网络编码与空时编码的协作MAC协议

针对无线ad hoc网络中协作造成的中继效率低以及不同QoS需求难以满足等问题,提出了一种联合网络编码和空时编码的协作MAC协议(NSTCMAC)。NSTCMAC将网络编码与空时编码技术相结合,设计出区分业务类型的协作MAC协议传输机制,以满足不同业务类型的QoS需求;进一步通过马尔科夫链模型分析了区分业务类型的协作机制及性能。仿真结果表明,相比传统的DCF、COOPMAC以及CD-MAC协议,NSTCMAC协议能更好地保证不同的QoS需求,并能有效地解决协作造成的中继效率低的问题。     

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.