喷泉码在无线中继网络中的应用

无线网络中使用中继能够改善网络的吞吐量和覆盖范围。由于无线信道的统计特征随着时间和空间变化,当信道特征变化时,基于固定率编码的中继网络将变得低效率或者不可靠。喷泉码是一类新的纠错码,适合于时变信道和多播业务传输。喷泉码适合于应用在无线中继网络中,目的是实现无线信道传输的有效性、可靠性和鲁棒性。     

短长度分布式喷泉码的性能分析

LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,以及各自的度分布,并选取了码长较短、删除概率较小这几种情形通过仿真验证了各自的性能。仿真结果表明,二、四信源分布式LT码比LT码有更好的性能。     

采用数字喷泉码的无线协作中继方案及其性能分析

 协作中继传输是无中心节点的无线网络中的重要传输方式.在中继传输中应用数字喷泉码,能降低反馈信息的传输量,并在多个中继节点的情况下明显提高前向传输效率.提出了能量累积方式和信息累积方式两种喷泉中继传输方案,并对源节点至中继节点、中继节点至目的节点的传输性能进行了理论分析和仿真.能量累积方式在降低节点传输功耗上更为有效,而信息累积方式则能明显降低传输时间,并能适应中继节点数量和转发能力的变化,充分利用其转发能力.理论分析和仿真的结果表明,喷泉中继传输的性能明显优于普通中继传输的性能.     

喷泉码及其在通信网络中的应用

喷泉码是一种新颖的信道编码技术,可有效应用于分组级前向纠删技术中。喷泉码可以由k个原始分组生成任意数量的编码分组,而只要收到其中任意k(1 ε)个编码分组,即可通过译码以高概率成功恢复全部原始分组。精心设计的喷泉码不仅具有很小的译码开销ε,而且具有简单的编译码方法和很小的编译码复杂度。本文介绍了喷泉码的基本概念和LT码、Raptor码等实用喷泉码,并且从单点对单点、单点对多点、多点对单点通信等三个方面阐述了喷泉码在通信网络中的应用。     

分布式无标度LT码

LT码是喷泉码的一种,在删除信道中性能优越,分布式喷泉码多信源多中继的特性适合用于深空通信中。无标度网络（SF network）具有平均路径（APL）长最小的特性,非常适合喷泉码的度分布设计需求。首先介绍了LT码的编译码算法,然后对无标度网络和基于无标度网络的SF-LT码度分布设计进行了详细分析和优化,最后在删除信道条件下,选取码长较短、删除概率较小的情形对分布式二信源SF-LT码进行仿真分析,仿真结果表明,与LT码相比,分布式SF-LT码具有更好的性能。     

一种多进制喷泉码短码的编译码方法

喷泉码在码长较长时,采用复杂度与码长呈近线性关系的置信传播译码,可靠性接近香农限,编码效率接近1。由于喷泉码在编码效率和译码复杂度方面具有优势,因而在多媒体广播多播、分布式存储、容迟容断网络等领域得到广泛应用。但基于二进制的传统喷泉编码,为了获得较好的译码性能和编码效率,码长比较长,一般都需要达到几千甚至几万个符号;应用于短文件的存储、传输,编码效率大为下降,带来存储和效率的急剧下降。文章介绍了一种多进制喷泉编译码,其效率与二进制编码相比,在效率和性能方面得到显著提升,但译码复杂度仅略有上升。     

系统分布式LT码的构造

LT码是一类可现实的喷泉码,喷泉码由于其本身的特性可以克服深空通信中反馈难以实现,距离远,变时延的困难。依次介绍了在有中继传输的深空通信中适用的分布式LT码编码以及相对普通LT码编译码复杂度更低,系统开销更小的系统LT码。在此基础上提出系统的两信源分布式LT码的编码方法,并通过仿真结果验证其性能,为喷泉码在深空通信中的应用提供了一类性能优良的编码方案和建议。     

一种用于水声通信的喷泉码最大似然译码方法

针对水声通信特点,研究随机线性喷泉码及最大似然译码,在分块数较小的包传输中纠正删除错误。传统的最大似然译码为整包统一处理,译码延迟大。该文提出一种逐行累增的高斯消去方法,将译码过程划分到各块到达时隙中执行,利用二进制分布求和的概率公式对单块到达所需计算量进行分析。在实际水声通信处理平台上进行了验证,满足实时计算需求,可用于水下图像、传感器数据等的传输。     

喷泉码在多播传输机制中的应用

首先研究了数字喷泉码优异的前向纠错特性;其次,在IEEE802.16e标准基础上引入了多播广播服务(MBS)小区的概念,给出了MBS小区规划算法;接着,对多种度分布的数字喷泉码应用在多播传输机制中进行仿真和分析,最后得出结论。仿真结果表明,在每包2 000比特、开销20%时,采用Raptor度分布的数字喷泉编码能够保证误码率在0.1%以下,可实现高效率高可靠性的数据传输。多播传输机制中使用数字喷泉码,能够提高接收效率,适应时变信道与异质用户,并实现异步和断续接收。     

喷泉码的无线信道应用

通过分析喷泉码在无线信道的各种应用方法,提出了采用信道改造的喷泉码无线信道应用新方法,通过CRC校验和LDPC信道编码将无线信道转换为删除信道,实现了喷泉码在无线信道的应用.通过将传统的应用方法与已有方法进行仿真对比实验,证明了基于信道改造的喷泉码无线信道应用的有效性.     

数字喷泉码及其应用的研究进展与展望

 基于TCP协议的大部分网络通信都将接收到的数据包当作一个有序序列进行处理.TCP协议的这种有序序列模式限制了其在大量数据传输或将数据分布到大量用户的应用.基于数字喷泉码的数据传输模式不需要有序的数据序列,从而简化了网络中数据的传输方式,使得数字喷泉码成为一类适用于可靠通信的有效编码技术,而具有广阔的应用前景.本文综述了几类典型数字喷泉码的原理及其优缺点;探讨了这几类数字喷泉码的具体应用;指出了数字喷泉码研究中需要解决的一些关键问题.最后,对数字喷泉码的发展前景及研究方向进行展望.     

广义分布式喷泉码的改进优化算法

广义分布式喷泉码是针对多信源单中继网络而提出的一种分布式喷泉编码方案,其采用两步优化算法,对中继和源的度分布分别采用线性和非线性规划进行优化求解。但该优化方法复杂度较高,且优化结果依赖于初始度分布的选取。针对该问题,本文对两步优化算法进行改进,提出了一种新的度分布优化算法。该算法基于非线性规划方程,对源的度分布只需进行一步优化,并避免了选取初值的问题,降低了度分布优化的复杂度。仿真表明,本文提出的改进优化算法能够提高优化的稳健性和可靠性,改善总体译码性能,降低系统的误码率。      

采用喷泉码的无线协同多眺信息累积广播协议

为提高无线多跳广播的能量效率,提出了采用喷泉码的协同多跳信息累积广播胁议:令注水速率最大的节点进行发送,其发送功率由传输速率和注水速率决定.当有接收节点成功接收时,再由更新后注水速率最大的节点发送.各发送节点采用不同的喷泉码进行编码,使接收节点获得复用增益,并且节点可以接收可靠传输范围以外的信息并进行累积直至成功译码....     

一种新型的喷泉编码技术研究

喷泉编码是一种新颖的编码技术,核心算法使用简单的同位及线性方程式,编译码只需要很低的处理功能,随着其学术理论的日益完善,获得了越来越多的应用;文章介绍了喷泉编码的基本概念和特点,详细地分析了LT码的编译码过程,介绍了两种良好的度分布函数,并对度分布函数的优缺点进行了讨论,最后简述了喷泉编码的应用前景。     

分布式协作通信网络中的MAC层协议

分布式协作网络通过节点间的相互合作来达到网络资源的共享,然而如何设计高效的媒体访问控制（MAC）层协议是分布式协作通信网络中的核心问题之一。文章基于MAC层协作的动机,探讨了分布式协作网络中MAC层协议设计所面临的问题和挑战,基于近年来涌现的典型协作MAC协议和协议性能的分析,得出结论：只有全面考虑分布式网络的特点和需求,合理地设计协议的各个环节,才能使协同通信技术在分布式网络中得到更好应用。     

一种改进的基于部分信息喷泉码度分布设计

与传统的喷泉码相比,基于反馈信息的喷泉码可以有效降低译码开销,其编码所采用度分布则是喷泉码设计的关键,本文提出一种适用于反馈喷泉码的基于部分信息度分布构造方法.该方法首先提出具有较小译码开销的最佳单项式度分布函数,并将其与传统的SRSD度分布相结合,然后通过参数调整可以获得修正后的ISRSD度分布函数.仿真结果表明在已知部分信息的喷泉码中,与传统的SRSD度分布函数相比,采用ISRSD度分布函数进行编码使其性能得到明显的提高.     

分布式分级保护LT码

LT码是喷泉码的一种,它是线型无速率码,在删除信道中性能优越。数据传输中有一些数据相对来说可能更重要,在这样的传输模型中,对于关键信息的保护显的尤为重要。基于此目的提出了一种分布式LT码多信源节点信息的保护措施,分级保护LT码是通过改进每个节点的度为1和2的数据包的原始数据包的选择以提高整个码字的性能,在此基础上引入分布式模型,使得得到的分布式分级保护码字结合了分布式LT码和分级保护LT码的双重优点。