基于网络编码的无线Mesh网络启发式定向调度算法研究

网络编码技术是近年来网络通信研究领域的一项重大突破,允许网络节点在传统的“存储—转发”基础上参与数据处理,已成为提高网络吞吐量、鲁棒性和可靠性的有效方法。文章结合网络编码机制与定向天线技术,研究无线Mesh网络公平性优化问题。基于跨层设计的思想,文章给出基于网络编码与定向天线的线性规划模型,并进一步提出一种具有定向调度特点的链路调度机信道分配算法。实验仿真结果表明,该算法优于已有SP-omni,COPE,DDSR算法,吞吐量更大,公平性更好。     

应用网络编码的分组交换调度算法

网络编码理论与交换调度算法相结合重点是实现在联合输入输出排队（CIOQ）交换结构中提供组播服务。文章证明了对一个流中的分组进行线性网络编码可以承载不允许网络编码时不能够承载的交换流量模式,也就是说,网络编码允许CIOQ交换结构在实现组播服务时有更大的速率区域,并给出了基于图论方法的描述。运用增强冲突图的稳定集多面体等概念,文章证明了计算离线调度的问题可以简化成某种图染色问题,同时,也针对组播调度提出了一个称之为最大权重稳定集的在线调度算法。     

基于分级编码算法的媒体流调度策略

介绍了当前广泛使用的媒体流调度策略的优点及技术瓶颈,阐述了分级编码算法的特点,并提出一种基于分级编码算法的媒体流调度策略,通过将音频、视频文件分层,重编码,和资源的合理优化,再配合单播与组播的混合发送.达到降低服务器的网络负载率、提高服务器事务处理能力的目的.     

基于网络编码的实时调度机制

无线网络越来越多地用于承载具有延时约束的实时应用,延迟成为无线网络服务质量的重要度量指标,而网络编码可以利用无线网络的广播特性,通过发送编码分组来减少分组传输次数,也就降低了传输延迟。这些实时应用的特点是分组截止时间是有约束的,也就是说,分组需要在截止时间的范围内发送到目的节点,否则,这些分组会由于截止时间超期而被丢弃。因此,文章基于网络编码对此进行实时调度机制的研究,使用拉格朗日对偶分解法和原始对偶更新法确定源节点每次发送的最优化分组块的大小和组成,并且给出了无线网络资源分配的确定性算法和随机性算法。     

无线双向中继网络编码系统用户调度方法性能分析

提出了一种用于无线双向中继网络编码系统的用户调度方法,基站或中继在调度用户时,综合考虑基站与中继和用户与中继之间信道的影响,使得基站采用原有预编码算法时,具有了波束赋形增益。仿真表明,系统吞吐量和首次传输的正确率明显提升,且算法复杂度低、用户公平性好,便于在实际系统使用。     

卷积网络编码

网络编码作为一种新的编码技术在提高传输效率、均衡负载、节省资源及数据安全等方面有很大优势。对于确定型通信网络,线性网络编码已被证明是一种简单高效的编码方式。然而,对基于无线网络的通信则不然,这主要是因为无线网络组成元素的可移动性,链路的不稳定性,传输的广播特性及资源共享性。针对无线网络特性,卷积网络编码应运而生,并表明比分组网络编码存储需求更少、译码时延及复杂度更小,成为网络编码在无线应用研究方面的焦点。首先介绍了卷积网络编码的研究进展,以及迫切需要解决的问题。然后从卷积网络编码的基本模型,研究方向,已有的编译码算法及与经典卷积编码的关系几个方面展开,为今后的卷积网络编码及其应用研究廓清思路。     

多播网络中基于网络编码的高效丢失恢复机制

网络编码为无线网络中可靠多播通信提供了有效解决途径。该文分析了网络中编码机会的变化规律,研究了解码失败的编码数据包对网络编码性能的影响,提出了新的基于网络编码的丢失恢复算法(NCLR)。NCLR要求节点缓存解码失败的编码数据包,并反馈信息给发送节点。根据各个节点的丢包情况,NCLR通过优先传输对编码性能影响较大的数据包,并在需要重传的已编码数据包和原始数据包中选择编码组合,来充分挖掘网络中的编码机会。仿真结果表明相对于已有算法,NCLR算法可以在重传次数和丢失恢复时延方面有显著性能改善。     

无线Mesh网中基于网络编码感知的分组公平调度机制

 利用竞争无线媒介的用户的传输代价不同,本文提出了一种基于网络编码感知的分组公平调 度机制FSNC.FSNC机制的基本调度单位是编码集,编码集中的用户将依据自身在编码集中的 权重,公平地获取统计上的长期和短期系统服务时间.FSNC机制是通过用户的ARQ反馈消息, 感知用户的解码能力从而做出调度决策的.理论和仿真实验证明,FSNC机制在改善多用户分 集系统的用户的吞吐率的同时,能够为多用户提供公平的服务时间.     

协作通信网络中的合作编码技术

未来觅带无线通信系统要支持高达1 Gb／s的峰值无线传输速率,就必须考虑利用协作通信技术,充分复用频率、时间、空间等多维资源,改善网络覆盖性能。合作编码将协作信号处理和信道编码技术有机地结合在一起,是实现高性能合作通信的重要保障,合作编码将成为未来觅带无线通信技术的一项关键技术。合作编码技术必须适应节点的双工或半双工通信方式,采用适应不同的协同通信网络环境要求的合作编码技术方案。未来的合作编码技术的发展方向是自适应的合作编码技术和网络编码协作技术。     

联合网络编码和叠加编码的协作发射策略

提出一种联合网络编码和叠加编码的协作发射策略。对传统的解码转发中继采用网络编码可以提高频谱效率,这是因为放宽了不同数据流之间的正交约束并且可通过预编码/波束形成技术减轻由此带来的干扰。与基于信道状态信息获得近似最优性能但计算繁重的波束形成策略相比,提出利用叠加编码思想确定网络预编码处理向量,该方法无需发射端预知CSI因而大大减小了计算复杂度。理论分析和仿真结果同时表明,所提策略可获得与基于CSI近似最优的线性网络预编码和脏纸网络预编码策略极为相近的性能。     

一种新的基于虚拟队列的无线多播网络编码调度策略

网络编码由于其传输效率高的特性,近年来在无线多播网络中得到广泛的应用。针对无线多播网络中丢包自动重传效率低的问题,该文提出一种新的基于虚拟队列中数据包到达时间的编码调度策略(CSAT)。在CSAT策略中,为了提高编码效率,采用虚拟队列来存放初始以及未被所有接收者接收到的数据包。考虑到队列的稳定性,CSAT策略按照一定的比率从主次队列选择发送;在次队列发送数据包时,结合了编码和非编码两种方式,根据数据包到达队列的先后,选取能够使较多数据包参与编码的方式发送。仿真结果表明,该文所提的CSAT编码调度策略在有效提高了数据包传输效率的同时,提高了网络的吞吐量并降低了平均等待时延。

     

线性网络编码研究

最大流最小割定理决定了网络的最大吞吐量.近来研究表明,网络编码可以使这-理论在多播方式的网络环境中得以实现.网络编码的提出彻底地改变了计算机通信网络中的信息处理方式,其研究结合了信息论、计算机通信网络、组播技术、多用户信息论和图论等很多方面的知识.文中简要介绍了网络编码的基本原理,线性网络编码的基本概念及其发展,并且提出一种实现线性网络编码的算法.     

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。     

多源多中继无线网络中基于随机线性网络编码的调度方案

现有多中继无线网络中传输调度方案主要针对单信源且转发链路状态相同的情况,多采用顺序转发的调度方式,传输效率较低。针对此问题,该文提出一种基于随机线性网络编码的优先级调度方案。该方案在不同的传输阶段,利用信息包接收状态或编码向量之间的线性关系生成反馈信息,计算中继节点的有效信息包数。在转发链路状态不同的情况下,综合考虑各中继节点的有效信息与链路传输可靠性,确定优先级,从而完成调度。该方案实现了多中继对多信源信息的协同转发,在转发链路状态差异较大时,能自适应地选择最优转发节点和路径,提高信息包的传输成功率。仿真结果表明,相比传统基于单信源或顺序调度的方案,该方案能有效提高网络吞吐量,减少重传次数。     

网络编码中的侦听管理策略

 在基于机会式网络编码的的无线单播应用中,每个节点需要缓存一些数据包,用来对编码数据包进行解码,该缓存称作侦听缓存.本文针对"X"型拓扑分析了传统的基于先入先出的侦听管理策略,理论结果表明侦听缓存有限时吞吐量随侦听缓存的减小而迅速降低.为此,提出了一种基于尽力服务的侦听管理策略,提高了侦听缓存中数据包被用作解码的概率,进而提高了系统吞吐量.为减少无用数据包被缓存的概率,提出了一种基于历史信息的侦听管理策略,可有效减少干扰流对系统吞吐量的影响.     

无线网络中最小延迟代价网络编码的研究

网络编码能极大地提高网络吞吐量和传输可靠性.编码机会易受到数据包数量不公平性的影响,提出一个具有最小延迟代价的网络编码方法（MDCNC）.首先找到一条固定路由并确定该路由所经过的每一节点的编码能力,然后根据数据流在不同节点处以及不同时隙的可编码情况,灵活地应用该延迟发送策略,以牺牲较小的端到端延迟时间换取更多的编码机会.仿真结果表明,MDCNC能够带来更多的编码机会,进而使网络拥有更高的吞吐量.     

网络编码在网络安全中的应用

网络编码的思想在1999年由杨伟豪和张珍首次提出,由Ahlswede等人进一步发展和扩充,安全的网络编码也随即提出。蔡亍和杨伟豪首先针对单信源有向无圈网络给出了安全网络编码的定义和模型,其他研究者也各自提出了不同的安全模型,如J P Vilela提出了轻量级安全的网络编码,K Bhattad提出了弱安全的网络编码等,另外还有抗拜占庭攻击的网络编码。网络编码理论亦在网络纠错中得到了应用,杨伟豪和蔡宁推广了经典纠错码,引入了网络纠错码,杨胜豪在杨伟豪和蔡亍研究的基础上,研究了线性网络编码的重量性质。