随机网络编码的卫星时隙ALOHA碰撞重传策略

针对卫星时隙ALOHA系统中,由于接入往返时延过高而导致传统物理层网络编码碰撞重传机制效率不高的问题,提出一种基于随机网络编码的卫星时隙ALOHA碰撞重传策略。该策略在物理层网络编码的基础上引入随机网络编码,通过对源节点数据分组随机编码,接收节点采用运算编码线性组合的方法获得原始数据分组。设计了适合该策略的数据分组格式并对该策略进行建模分析,对系统吞吐率和时延进行了理论推导。仿真结果表明,与传统的物理层网络编码碰撞重传机制相比,该策略有效地减少了50%重传时隙数,并在用户数较小的情况下,具有较高的系统吞吐率。     

基于RFID动态帧时隙ALOHA的改进算法

在射频识别(radio frequency identification, RFID)系统中,动态帧时隙ALOHA算法是解决标签碰撞问题的常用算法。针对现有ALOHA算法存在调整至最佳帧长消耗步数过长和再识别过程中空时隙过多问题,文章提出了一种基于动态帧时隙ALOHA的改进算法。该算法根据当前时刻静态标签数确定阈值和调整帧长,减少了达到最佳帧长的步数,再识别过程中利用分治算法思想,对冲突标签按冲突时隙数划分成若干相互独立、规模较小的最优子结构,使每次轮询空时隙降到最低,从而实现了以最少时延完成识别。仿真结果表明,本文提出的算法能有效地降低时延,提高系统运行效率。     

HDFS平台下基于纠删码的一种数据放置策略

数据的可靠性一直是云计算领域中的热点问题,副本备份机制作为保证数据可靠性的重要手段应用比较广泛.但随着副本个数的增加,该机制浪费存储空间这一缺陷暴露无遗.为节省存储空间,采用纠删码技术保证数据的可靠性,提出了在HDFS平台下基于纠删码的一种数据放置策略.该策略以HDFS为平台,结合HDFS的副本备份策略和纠删码技术,通过改进HDFS平台下原本的数据放置策略,使改进后的数据放置策略能够适用于基于纠删码和HDFS的云文件系统.     

分布式存储中的再生码综述

分布式存储系统中通过引入冗余提高系统的可靠性,纠删码作为重要的冗余策略在分布式存储中得到越来越多的重视.分布式存储系统中,当某个存储节点失效后,需要引入新的节点来修复失效节点的数据.传统纠删码冗余策略在修复失效节点时需要传输的数据量较大近年来出现的再生码对传统纠删码进行改进以减少修复失效节点的带宽消耗.再生码引入网络编码的思想,在修复失效节点时,参与修复过程的节点首先将本节点内的数据作线性组合后再上传,最终修复带宽消耗最小 介绍了再生码的基本概念,然后介绍单节点修复再生码和合作修复再生码的编码策略,最后总结再生码的发展和研究方向     

云存储环境下分组校验纠删码冗余算法研究

在海量云存储系统中,提高存储利用率,降低冗余方案的计算复杂度是热点研究问题.分组校验纠删码冗余算法能够减少在数据重构时所需的纠删码片段,从而减少对存储网络带宽以及系统I/O的需求,降低存储系统的负载.介绍了分组校验纠删码的编码规则,参数设置,通过实验分析算法具有良好的容错能力与空间利用率,能够满足云存储系统需要的编解码性能.     

基于RS纠删码的HDFS云存储动态副本策略研究

目前多数云存储文件系统为保证其系统可靠性和性能所采用的静态完全副本冗余机制存在存储效率低、负载均衡能力差等缺点,为了提高云存储效率以及优化云存储的负载均衡能力,该文根据应用HDFS的经验,提出一种基于RS纠删码的云存储动态副本的冗余策略-SeaMaiden. SeaMaiden引入了副本调整模块和纠删码编解码模块,通过周期性的计算文件的热度,进而动态调整文件的副本数.当文件的副本数低于3时,则调用纠删码编解码模块对文件进行编码,提升文件的可靠性.当文件的热度级别上升时,则动态增加文件副本数,提升HDFS的负载均衡能力.通过实验证明SeaMaiden 能有效提高HDFS的存储效率、可靠性及响应速度.     

一种新的时隙ALOHA算法

基于时分复用(TDMA)的时隙ALOHA算法(S-ALOHA)是目前解决RFID中标签冲突问题的一种重要算法,但当标签数量很大时,仍不能很好地解决冲突问题。文章提出了基于码分多址技术的时隙ALO-HA算法,即C-S-ALOHA算法。该算法将CDMA技术和S-ALOHA技术相结合,从时域和码域上进行二维检测,选用了具有良好扩展性的m序列作为扩频码。文中分析了此种算法的吞吐量,并给出了数学分析和实验结果,证明这种新算法具有良好的性能。     

一种支持综合业务的高效低轨卫星多址协议设计

针对PRMA-HS协议由于连续发送预约请求造成系统在重负载时阻塞严重的问题,提出了一种基于发送重传的改进型协议。该协议通过在卫星基站设置专门的缓冲队列,用来存储具有发送请求的话音和数据终端的IDs,并优先考虑话音终端的预约请求,增加了话音终端的接入成功概率,降低了语音分组的接入时延和端到端时延,设计了基于排队理论的剩余时隙分配机制,有效避免了数据分组长时间得不到时隙的"饿死"现象。利用平衡点分析法对协议的性能进行了理论推导,计算机仿真结果表明,改进后的协议在丢包率、接入时延和端到端时延上均优于PRMA-HS协议。     

基于EXIT图的LDPC—IDMA系统性能分析

交织多址接入(interleave-division multiple-aceess system,IDMA)技术是第四代移动通信的关键技术之一.为了使该系统更加接近多址接入的信道容量限,设计了一种基于LDPC码编码的交织多址接入(IDMA)系统.利用基于互信息的EXIT图工具,从信息论的角度对LDPC码应用于交织分多址系统的性能进行预测和分析.分析结果表明,LDPC码非常适合于IDMA系统,相比无编码系统而言,在AWGN信道下多用户的系统性能得到了明显的改善,同时也验证了EXIT图分析迭代系统性能的有效性.     

MassCloud云存储系统构架及可靠性机制

为了解决分布式存储系统的存储容量、可靠性以及效率问题,首先提出了高可靠性海量云存储系统MassCloud的分层体系结构,并在此构架的基础上提出了基于纠删码机制的快速编解码算法--双表法,以及基于纠删码、副本冗余和RAID技术相结合的MasseCloud可靠性保证策略,并且进行了测试与分析.结果表明:双表法具有较高的编解...     

基于 Raptor码的无线传感器网络数据分布存储

在无线传感器网络中,经常出现节点失效等意外情况。如何实现数据的分布式存储是无线传感器研究的重点。根据以包为中心编码的相关研究,提出了一种基于Raptor码的无线传感器分布式数据存储方案。 Raptor码是喷泉码的一种,是一种在删除信道上有效的低复杂度的编码。通过预编码形成虚拟节点,使校验包更多的参与LT编码（ Luby transform code）,提高了编码的随机性。实验证明在有噪声条件下,具有优于分布式LT码的性能。     

An efficient QoS enhancement mechanism of VoIP using erasure array codes

In order to solve the problem of losing voice packets in voice over internet protocol ( VoIP) , a kind of lost packets double recovery algorithm is proposed.The algorithm is based on erasure coding technique which comes from highly available data storage systems.An efficient coding scheme with higher tolerance based on STAR and Reed-Solomon ( RS) erasure code is described.An efficient method is also provided which could transform the voice data packets of one dimensional bit stream into two dimensional array according to given window size.If the lost rate has increased beyond the error correction capability, packet-loss concealment will be adopted.Under various conditions of packet-loss simulation during the experiments, the algorithm has proved its better performance on MOS rating and coding rate.     

一种CDMA—时隙ALOHA系统及其性能分析

本文提出了一种CDMA-时隙ALOHA系统。其中,所有用户使用相同的伪随机序列,但发送时加入不同的随机时延,接收端利用伪随机序列的自相关特性捕获并接收各用户的信号,文中分析了当基站中采用的接收机数不同时,系统的信道吞吐率,并进行了计算仿真。分析和仿真结果表明系统的最大吞吐率比一般时隙ALOHA系统大大提高。     

删除信道下单反馈SLT编码

基于反馈信息的喷泉码在选择合适的度分布函数下可以有效降低译码开销.将DALT码与基于反馈信息的SRSD度分布函数相结合,提出一种适用在删除概率较低信道中使用的单反馈SLT编码方法.与传统LT码相比,该方法仅增加一次反馈,降低了编译码过程的复杂度,其编译码复杂度、开销等均与信道删除概率有关.理论分析及实验结果表明,在低删除概率信道中,采用所提方法可以有效地减少传输中编码包的个数,其喷泉码性能优于传统的LT码和SLT码.     

一种迭代方法的RS喷泉码的编译码算法

数字喷泉编码可以解决类似广播通信等应用中因为重发带来的效率下降和时延增加等问题,而Reed-Solo-mon编码(RS码)在理论上可以作为数字喷泉码使用,但是传统的RS译码算法太过复杂,针对这个问题,提出了RS数字喷泉码的编码方案,给出了RS数字喷泉码的迭代译码算法,与传统RS译码方案相比,该方案运算量小,译码延时降低明显.仿真结果表明,采用RS数字喷泉码的系统能够明显地降低数据包的发送数量,提高系统效率.     

AWGN信道下基于Kite码的多级编码技术

多级编码（multilevel coding,MLC）技术将编码和调制相结合,在不占用额外带宽且不降低实际数据传输速率的情况下,可有效提高数据传输的可靠性。根据MLC技术分级编码的特性及信道编码定理分析,将无码率码与MLC技术结合,理论上会得到较好的误比特率及吞吐量性能。Kite码作为一种新型的无码率码,兼有喷泉码与低密度奇偶校验码的优势。以MLC技术中各等价信道的容量计算为理论基础,设计了以Kite码为分量码,结合BP（block partitioning）集分割方式与高阶调制的MLC新方法。仿真结果表明,以Kite码作分量码的MLC译码性能明显优于以传统喷泉码作分量码的MLC译码性能。      

自适应切换策略对VoWLAN性能改进的研究

为了保证服务质量,IEEE 802.11工作组指出因特网语音服务的切换时延不应该超过50 ms。本文提出了一种自适应切换策略：信令分组的传输发生在控制信道上,从而缩短了信令分组的接入时延;数据信道上的因特网语音分组具有高于数据分组的接入优先权,保证了因特网语音业务的实时性;而且,切换时移动台在选择目标接入点时结合了信号强度和当前负荷来完成,避免了接入点负荷过大,造成网络性能下降。仿真结果显示,该策略在保证切换时延不超过规定门限值的同时,资源利用率比现有的快速扫描算法提高了9%左右,业务成功接入率提高了10%。     

基于自适应随机接入的动态 D2D 发现资源分配机制

现有终端直通（device-to-device,D2D）中用户发现成功率低、发现范围小以及不能满足不同用户优先级的业务需求,针对上述问题,提出一种基于自适应随机接入的动态D2 D发现资源分配机制。该机制中具有高优先级的D2 D用户采用传统的随机接入方法向基站发送紧急请求信息;基站根据发送紧急请求信息的高优先级D2 D用户数,构建下一发现周期的发现资源分配信息。根据未成功选择发现资源块的次数,低优先级的D2 D用户自适应的在多信道时隙ALOHA（additive link on-line Hawaii system）和具有能量感知的多信道ALOHA接入机制之间进行切换。D2 D用户根据接收端的信干噪比大小,判断是否成功发现。系统级仿真结果表明,提出的机制与传统的随机信道接入机制相比,不仅能够满足不同优先级用户的业务需求,还能支持更高的发现成功率和更远的发现范围。     

基于优化Raptor码的水下传感器网络可靠传输机制

针对水声通信带宽低、时延长、误码率高、多普勒效应显著等特征,分析了传统可靠传输机制在水下传感器网络应用的局限性,提出了基于数字喷泉码-优化Raptor码的水下传感器网络可靠传输机制.采用反馈控制对Raptor码内码的鲁棒孤子分布和多项式描述的Shokrollahi度分布进行优化设计,降低了编码包平均度.进一步对Raptor码的内码—弱化的LT码(Luby transform codes)的编解码进行优化,实现了快速的编解码.基于优化Raptor 码的可靠传输机制采用反馈控制,动态评估信道删除概率,从而提高编解码和通信效率.通过Aqua-Sim仿真工具对提出的可靠传输机制与基于编码的多跳协同可靠数据传输(coding based multi-hop coordinated reliable data transfer,CCRDT)机制进行仿真对比.结果表明,所提出的可靠传输机制明显降低了传输开销,提高了数据吞吐量.     

基于动态优先级队列的无线多址接入协议

提出了一种在数据传输前,对节点进行实时检测的基于动态优先级队列的无线多址接入协议(DPQWMAP).通过分析和计算机仿真,并与PCF进行了对比,结果表明其在性能上有显著的提高,适合于分组延迟要求较高的业务.