多源多宿组播网络线性网络编码的优化构造

针对多个源点需要同时组播数据至所有宿点的多源多宿组播网络,给出了采用线性网络编码实现数据传输并达到最大吞吐率的编码构造方法。通过添加一个虚拟源点以及该虚拟源点至所有源点的虚拟链路,形成了一个含有约束条件的单源组播问题,借助于这个单源组播问题,建立了求各源点组播率的数学模型,该模型是一个组合优化问题--背包问题,并给出了基于遗传算法的实施方法。然后运用实现单源组播连接的线性网络编码构造技术确定各信道的编码矢量。理论分析和仿真测试结果表明,本文提出的方法是可行的。     

基于四天线的并行空时分组编码方案

空时编码是一种结合信道编码和分集技术的新型的编码和信号处理方法,可以不需增加带宽而大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率,从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率,空时分组码以其译码的简单性获得人们的广泛关注。为提高空时分组码的码元速率,在现有的空时分组编码方案的基础上,结合并行传输策略,提出了基于四天线的并行空时分组编码方案。与传统的空时分组编码方案相比,该方案能够在保证误码性能的同时提高码元速率,从而进一步提高了系统的性能。仿真结果验证了所提出的编码方案所具有的良好性能。     

MSC中基于SDN的拓扑感知RLNC重传方案

为了将小蜂窝中的网络拓扑信息应用于网络编码重传过程,从而有效减少重传次数、提高系统吞吐量,提出了 一种移动小蜂窝(mobile small cell,MSC)中基于软件定义网络(software defined network,SDN)的拓扑感知随机线性网络编码(random linear network coding...     

带有节点编码能力感知的DTN数据转发机制

网络编码方法能够有效地改善延迟容忍网络的数据传输效率,其关键问题在于合理地选择编码节点。提出了一种带有节点编码能力感知的延迟容忍网络数据转发机制。根据网络中节点运行的历史相遇信息,建立时间图模型以感知节点之间的连接态势,并根据平均相遇时间间隔、最短路径长度及可达率等3方面因素综合确定节点转发能力,进而以动态的方式选择编码节点。结果表明,所提出的策略能够有效地提高网络资源利用率,改善网络的性能。     

基于提升技术的运动补偿三维小波视频编码

基于小波提升技术提出了一种新颖的运动补偿三维小波视频编码方案。在该方案中,通过小波提升技术实现运动补偿时域滤波,编码效率因为多参考帧和子象素(subpixel)运动补偿的使用而大大提高。实验结果证明该视频编码方案不仅保留了信噪比、时域和空域可伸缩的特性,而且编码性能好于MPEG4的SimpleProfile编码器。     

基于LDPC码与星座旋转准正交STBC的级联编译码方法

在4×4多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统中,为了同时达到全分集增益和全速率数据传输,进而达到降低系统误码率及提高系统可靠性的要求,提出将低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码与基于星座旋转的准正交空时分组码级联的编码方案,并找出了在全数据传输速率的前提下能够获得满分集增益的最优旋转角度。仿真结果表明,该级联编码方案误码率低于传统的LDPC编码与空时分组码级联的编码方案,在误码率为10^-5的情况下,比LDPC码与正交空时分组码级联的编码方案有8 dB左右的增益。     

基于遗传算法的序贯诊断测试策略生成

针对序贯故障诊断问题,提出一种基于遗传算法的诊断测试策略生成方法。采用变长度染色体表示有效测试策略,根据测试费用排序进行适应度分配,设计了适于顺序编码的遗传操作,竟过进化计算获得期望费用最小的测试策略。对飞船发射前测试进行的仿真结果表明,本文方法与基于信息增益最大的测试策略相比,测试费用显著降低,适于解决大规模诊断测试问题。     

空间相关MIMO广播信道中的预编码技术

针对多天线多用户下行链路中,采用块对角化预编码进行多路并行传输时,用户端的检测复杂度比较高,且系统的和速率性能将受到信道空间相关性严重影响的问题,提出了一种将发送端迫零预编码与接收端天线选择进行联合的预编码方案,降低了接收复杂度.分析了该方案在最佳信道选择下的性能,并引入了一种简单的次优天线选择算法.仿真表明,提出的预编码方案在和速率性能上明显优于原迫零预编码,且在高信噪比情况下,几乎获得了与块对角化预编码相同的和速率.     

基于重传错误率估计的自适应HARQ

自适应混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request, HARQ)系统的性能与每次传输中的调制与编码方案(modulation and coding scheme, MCS)、发送功率选择密切相关,通过优化重传时的MCS及发送功率可以提升HARQ系统的吞吐率并降低能耗。由于不同MCS传输合并后的译码性能没有闭式解,这导致自适应HARQ优化问题不易解决。首先基于译码的判决域半径给出了一种HARQ合并后译码错误率的近似公式,进而提出了多种能权衡吞吐率和能耗性能的自适应HARQ优化策略。仿真结果验证了所提错误率估计方法的可靠性以及所提自适应HARQ的性能。与传统HARQ方案相比,所提方案能同时提高吞吐率、降低能耗,实现更好的吞吐率与能耗的性能折中。     

802.11 DCF中优化吞吐率的RTS门限调整算法

针对IEEE 802.11 DCF网络,提出了优化吞吐率的RTS门限分布式调整算法.通过分析一次成功发送和一次碰撞持续的平均时间,找到网络饱和吞吐率与RTS门限的关系.分析显示,存在一个最佳RTS门限,使得网络的饱和吞吐率最大.从一次发送过程平均时间最小化出发给出了求解最佳RTS门限的数值计算方法,然后,设计出一个分布式算法,以使终端能自动调整其RTS门限到最佳值,从而优化网络的饱和吞吐率.计算机仿真证明了该分布式算法的有效性.     

不完美反馈下基于立即可解网络编码的多播重传机制

为进一步降低不完美反馈下无线多播网络的传输时延, 提出一种不完美反馈下基于立即可解网络编码的时延最小化重传方案。在综合考虑各接收端接收状态和传输链路丢包率的情况, 构造优先发送集, 并根据部分可观测马尔可夫决策过程计算优先发送集合中各接收端的置信状态。同时, 优化编码包生成算法, 简化立即可解网络编码图模型, 以快速生成重传编码包。仿真结果表明，本方案相比于传统方案, 能够有效降低解码时延和完成时延, 尤其是在接收端和数据包数较多的情况下优势更为突出。     

网络仿真器NS2无线模型的网络编码扩展

面向单播通信的无线网络编码机制COPE已经引起了越来越多研究者的关注。针对现有网络仿真平台不支持编码模式以及研究COPE机制所基于的试验平台环境难以广泛应用的问题,在网络仿真器NS2的无线模型中引入网络编码层并更改数据包传输流程,提出NS2的网络编码扩展的无线模型以支持对COPE机制的应用、改进以及新的无线单播网络编码机制的仿真研究。在该扩展模型上对COPE机制在ad-hoc网络中的性能进行仿真研究,仿真结果验证了该模型的可行性。     

基于XOR选择重传ARQ的网络编码多播路由算法

针对XOR选择重传ARQ协议,提出了一种基于网络编码的多播路由算法,有效地恢复链路传输错误。该算法分为两种情况：一是信源发送正常的数据包,在信源节点与各接收节点之间建立多播路径族,并考虑不同路径族之间链路的共享;二是信源发送XOR数据包,搜索信源节点到各接收节点的最短路径,并考虑最短路径之间的链路共享。仿真结果表明,该算法有效地提高了网络吞吐量,在资源消耗方面较传统的多播路由算法有更好的表现,非常接近基于网络编码的最小费用多播算法。数学分析表明,该算法的复杂度远小于最小费用多播算法。     

Low complexity DCT-based distributed source coding with Gray code for hyperspectral images

To compress hyperspectral images, a low complexity discrete cosine transform (DCT)-based distributed source coding (DSC) scheme with Gray code is proposed. Unlike most of the existing DSC schemes, which utilize transform in spatial domain, the proposed algorithm applies transform in spectral domain.Set-partitioning-based approach is applied to reorganize DCT coefficients into waveletlike tree structure and extract the sign, refinement, and significance bitplanes. The extracted refinement bits are Gray encoded. Because of the dependency along the line dimension of hyperspectral images, low density paritycheck-(LDPC)-based Slepian-Wolf coder is adopted to implement the DSC strategy. Experimental results on airborne visible/infrared imaging spectrometer (AVIRIS) dataset show that the proposed paradigm achieves up to 6 dB improvement over DSC-based coders which apply transform in spatial domain, with significantly reduced computational complexity and memory storage.     

基于加权路由策略的复杂网络拥塞控制研究

复杂网络的最短路由策略易导致网络吞吐量低,流量分布不均,在关键节点处产生拥塞.本文提出一种基于加权路由策略的拥塞控制机制,用节点的介数作为节点边的权重,将网络变成加权网络,数据包按加权网络最短路径路由.介数的计算采用基于区域中心节点近似估算法,降低了介数计算的复杂度.仿真结果表明,加权路由策略能有效避开拥塞程度严重的节点,克服了介数较大节点成为网络传输瓶颈的问题,显著改善了网络的拥塞情况,提高了网络的吞吐量和传输能力.     

基于OFDMA的无线协作多播网络资源分配算法

在传统的无线多播传输中,多播组的系统性能受限于多播组内的最差用户的信道质量。为了克服多播组的系统性能受限的问题,将协作传输引入到基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的无线多播网络中,并提出了在总传输速率受限的情况下,最小化总传输功率的动态资源分配算法。为了减少计算复杂度和保障公平性,提出了协作公平子载波分配算法(cooperative fair, CF)和迭代注水功率分配算法。仿真结果显示,在多播组的用户中进行协作传输的系统性能,要远高于采用传统多播直接传输的性能,并且所提算法也在保证系统性能的同时,实现了多播组间良好的公平性。     

基于LSTM的LEO卫星链路自适应算法

低地球轨道(low earth orbit, LEO)卫星由于其传输损耗低、地面干扰小等优点成为空天地一体化网络的重要组成部分。由于星地传输链路的时延大,现有卫星通信过程无法实时地进行信息交互,导致系统无法适应信道的变化。针对这个问题,提出了基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络的信噪比(signal to noise ratio, SNR)预测方法,并利用预测的SNR调整系统的调制与编码方案(modulation and coding scheme, MCS),使其与快速变化的信道相匹配。仿真结果表明,提出的基于LSTM网络的SNR预测方法可以达到较高的准确度,并且根据预测的SNR实时调整MCS的方案大幅度地提高了系统的总吞吐量。