基于网络编码的协作中继技术

为提高协作中继中网络编码的性能,提出了一种软网络编码-软估计转发( SNC- SEF)的改进方案.在中继节点中对接收到的多路信息依次进行软输入软输出的信道编码、网络编码以及最为重要的基于最大似然准则推导的软符号调制的操作.该方案在最大限度地保留了软信息的同时可以获得解码增益.仿真实验结果表明,SNC-SEF方案相比传统的网络编码-解码转发(NC-DF)方案有明显的系统增益.     

基于物理层网络编码的两跳中继改进方案

根据物理层网络编码可以提高无线通信系统通信效率的特点,提出一种提高无线通信系统通信效率的改进方案。该方案在物理层网络编码方案的第2阶段将PCMA思想与物理层网络编码相结合,达到通信双方不间断地交换信息的目标,使得两跳中继模型在3个单位时隙内完成2个数据帧的交换。实验结果表明,与物理层网络编码方案相比,该方案能减少信息交换的时间,通信效率提高60%。     

基于无线网络编码的速率自适应协作MAC协议

传统无线网络编码协议在单播传输模式中较少考虑速率自适应对网络性能的改善作用,而利用RTS/CTS握手信号进行信道估计的速率自适应机制则存在开销大、网络吞吐性能差等缺陷。为此,提出一种基于网络编码的速率自适应协作介质访问控制协议RACNC。该协议使用网络编码模型和基于ACK帧的速率自适应机制,当源节点传输的原始数据帧未被成功接收时,选取中继节点对原始数据帧进行编码处理,然后转发编码数据帧,在保证数据帧可靠传输的同时减少其在网络上的传输次数。同时利用改进的ACK帧进行速率反馈,避免在估计信道质量时发送多余的RTS/CTS控制帧。仿真结果表明,与基于网络编码的NCAC-WTC协议相比,RACNC协议可有效减小平均端到端时延,提高网络吞吐量。     

联合信道非相干网络编码调制方法

针对时变双向中继信道下的物理层网络编码问题,提出多天线场景下不需要信道状态信息的联合信道编码的非相干物理层网络编码调制和检测方法。首先,为了实现物理层网络编码,设计了源节点的空间调制矩阵。然后,将差分空间调制与物理层网络编码结合,推导得到中继节点处叠加信号的最大后验概率检测表达式。同时,结合叠加信号的星座图,设计从叠加星座到中继转发符号的映射方案。最后,利用信道编码的线形结构,结合比特交织、信道译码与软入软出检测算法,进而得到联合信道-差分物理层网络编码迭代检测方法。仿真结果表明,所提方法能在双向中继场景下实现物理层网络编码的非相干传输与检测,有效提高了系统的吞吐量和频谱效率。     

多源分布式协作空时网络编码系统的设计

为改善传统空时编码协作方案中节点功率消耗过高和传输效率较低的问题,在多信源、单中继协作网络中提出一种新的空时网络编码方案。该方案利用中继节点的多天线优势实现接收分集,并在中继节点设计空时网络编码,再按照编码矩阵特点转发信号到目的节点。仿真验证了信源数、中继天线数不同时的系统性能,并分析了传统空时编码协作方案与提出方案的性能差距和传输效率,得出该方案是一种易于实现,性能良好的高效无线数据传输方式的结论。     

基于复数域上的网络编码的MIMO系统预编码器设计*

针对复数域网络编码中复数θ的选取以及中继和目的节点处如何有效检测原始数据的问题,提出一种收发联合优化的预编码方案。首先,设计一种等相位预编码器选取编码复数θ以降低数据传输过程中的误码率,同时,提出一种迭代预均衡算法在中继和目的节点处检测和恢复原始数据,在提高系统信道容量的同时,改善整个系统的抗干扰能力。仿真结果显示,该方案相对现有复数域网络编码方案能够获得更低的误码率,且在无信道状态信息的情况下也能获得较线性预均衡方案更低的误码率以及更高的信道容量。     

一种实时无线网络自适应视频编码方案

MPEG-4中引入的精细可扩展性编码(FGS)具有网络适应力强、容错性能高、终端自适应等特点，但是与非可扩展性编码相比，编码效率与视频质量较低。文章在FGS的基础上，提出了一种自适应运动补偿精细可扩展性编码方案以及相应的控制算法。与传统的FGS相比，在同等网速率下，提高了视频质量近2db，并且提供了在容错能力、编码效率和终端解码能力三者之间的动态平衡。     

面向WSN的单一和多编码方案分析

研究不同速率BCH码情况下提高无线传感器网络吞吐量的方法,给出单一编码方案对网络性能的影响及网络主节点(NM)对网络寿命和吞吐量的影响。仿真结果表明,在传感器和网络主节点(NM)之间、NM和sink之间采用不同速率/编码时,网络吞吐量随BCH编码率的增加而增加,多编码方案能更高效地提高网络吞吐量。     

重叠传输数字网络编码方案及其性能分析

重叠传输模拟网络编码（ANC-OT）方案中,中继节点采用放大转发（AF）协议,不能避免噪声传播效应。针对此问题,提出了中继节点采用校验译码转发（DF）协议的重叠传输网络编码方案,中继节点根据其译码结果决定是否转发源节点的信号。理论分析表明所提方案的平均互信息和可靠性都优于ANC-OT方案,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

天线多中继系统中分布式预编码方案的研究

在天线多中继系统优化问题的研究中,一般多中继系统源节点到中继和中继到目的节点的两个阶段的信道矩阵必须与其它中继节点共享,将使得系统开销增大。针对以上问题,提出了一种中继节点之间信道状态信息(CSI)连续共享方案。在源节点发送过来的CSI中,不是采用传统的以广播方式发包给所有中继,而是根据相位信息与中继节点矩阵的匹配,通过中继发送到目的节点。在中继节点处设计一种多用户分布式预编码方案,以改善和平衡目的节点接收信号的功率,使接收机实现相干合成,完成系统优化设计。仿真表明,提出的编码方案提高了系统容量,降低了编码复杂度,缓解了多入多出多中继系统中多路信号之间的干扰,提高系统的频谱效率,能很好地适用于多中继系统中。     

数字网络编码的正交协作方案

针对网络编码的正交放大转发(OAF)方案不能避免错误传播的问题,提出中继节点采用译码转发(DF)协议的网络编码正交协作方案。该方案的中继节点根据译码的正确与否决定是否转发源节点的信号,避免了错误传播,提高了系统的可靠性。理论分析表明,所提方案的平均互信息和可靠性都优于OAF方案,仿真结果也验证了理论分析的正确性。     

一种多重信道感知的主动机制网络编码算法

针对网络编码算法的能量开销大、解码出错率高等问题,提出一种多重信道感知的主动机制网络编码算法,该算法建立了系统模型来分析网络编码的工作方式,以最小化样本作为代价,采用多重信道感知的方法来检验中继节点的编码效果,使网络从中继节点的编码效果中进行学习,从而将源信息发送给编码效果较好的中继节点。为了减少解码出错率,算法采用了一种主动机制,该机制依据源节点的发射功率和源信息的大小来控制终端的解码出错率,提高网络解码能力。实验仿真对比结果表明,提出的网络编码算法能够有效控制网络编码的出错率,并能有效减少网络开销。     

一种基于叠加编码的协作传输协议

针对传统三节点协作通信模型虽简单易行,但其中两阶段协作传输过程中中继节点通常无偿为源节点转发数据,存在频谱效率低的缺点,基于解码转发（decode and forward,DF）协作协议,以提高系统传输速率为目标,利用链路层控制信息的交换获得链路状态信息（channel statue information,CSI）,提出一种基于叠加编码的协作通信机制。协作中,允许中继节点在转发源节点数据的同时,利用叠加编码进行自身数据的发送,通过灵活调整叠加编码时的功率分配,保证系统的传输速率。仿真结果表明,该机制能有效提高系统的传输速率。     

基于联合信源信道和迭代解码的LDPC编码方案

为了研究数据压缩的协作通信编码，提出一种联合信源信道的LDPC编码方案，并设计了一种迭代解码的中继框架。首先，源节点借助一个中继节点向目的地节点发送相关内容，并在两个节点处应用分布式联合信源信道的LDPC编码；然后，基于矩阵运算在源节点处进行LDPC源编码，将LDPC信道编码应用于中继处，通过噪声信道将相应的码字转发到目的地；最后，利用剩余信源相关性和信源-中继相关性，提供对信源序列的最佳估计。实验结果表明，与其他类似中继编码方案相比，所提方案在误比特率方面具有较大改善，对于中等和较低的错误概率，性能表现稳健，并且当错误概率低于0.05时，所提方案表现出与无错误环境相似的性能。     

无线Mesh网的物理层网络编码方案

无线网状网是传统组网方式的变革,网中的节点之间相互通信,构成多点到多点的网状结构,是一个大型的无线中继网络,对无线中继网络物理层的研究集中于网络编码,以及结合逼近香农极限的良好性能的低密度奇偶校验码,提出了基于物理层的结合网络编码和信道编码的方案,该方案不仅利用了双向中继的提升吞吐率的特性,而且设计了并行迭代算法来降低译码的复杂度。     

A clustering deployment scheme for base stations and relay stations in multi-hop relay networks

Suitable deployment for the base stations and the relay stations is one of the most important features for the portable devices to obtain a high data transmission rate in multi-hop relay networks. In this paper, a novel clustering algorithm is proposed to select the appropriate deployment locations for the base stations and relay stations from the candidate positions by accounting for the traffic demands and using the uniform cluster concepts. Based on the different candidate positions, the proposed scheme makes an adaptive decision for selecting the deployment sites of the base stations and relay stations. A reasonable network throughput and coverage ratio can be obtained by balancing the network load among the clusters. Our simulation results indicate the superior performance of our proposed deployment scheme in achieving the appropriate performance for the network throughput and coverage ratio. Additionally, a suitable deployment budget can be utilized in multi-hop relay network systems.     

一种正交混合空时网络编码的中继通信算法

针对无线通信网络中频谱利用效率较低以及网络吞吐量不足等问题,提出一种正交混合空时网络编码的中继通信算法(QHNR)。该算法通过系统模型分析了在传输周期中的MAC阶段和BC阶段中的中继通信方式以及节点发送数据的出错率,采用分级增益的方法来提高信道利用效率,提升系统性能,并通过中继概率来选择较好的中继节点。通过网络吞吐量和网络功率分配情况来分析QHNR算法的性能。实验仿真结果表明,QHNR算法在提高网络吞吐量,提升信道利用效率上,相比采用TWR通信方案和MWR通信方案具有更好的效果。