A Non-Monetary Protocol for Peer-to-Peer Content Distribution in Wireless Broadcast Networks with Network Coding
本文研究了无线对等网络中所有节点都是自私和非合作的情况下的内容分发问题。我们提出了一个模型，该模型同时考虑了无线信道的广播性质和节点的激励，每个节点的目标是增加自己的下载速率，并通过内容分发过程中减少其上传速率。然后，我们提出了一个协议，这些自私的节点交换内容。我们的协议是分布式的，不需要金钱、名誉等的交换，因此可以容易地实现而无需额外的基础设施。此外，我们表明，我们的协议可以很容易地修改，采用网络编码。研究了协议的性能。当系统中只有两个文件时，我们得到了纳什均衡的封闭表达式。无政府状态的代价，无论是从每个节点的角度来看，整个系统的角度来看，也有特点。此外，我们提出了一个分布式的机制，每个节点调整其策略只基于本地信息，并表明该机制收敛到一个纳什均衡。我们还介绍了一种方法来计算系统的纳什均衡，将网络编码时，有两个以上的文件。
2012-12-09 cs.NI
Theoretical Delay Analysis of Network Coding Enabled M-to-N Broadcasting in Ad-Hoc Networks
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Shenzhen Graduate School, School of Electric and Computer Engineering, Peking University（北京大学深圳研究生院电气与计算机工程学院）
本文针对自组织网络中采用随机线性网络编码的M对N广播场景，分析其时延性能，提出拥塞代价路径近似等方法，通过仿真验证了所提框架的有效性。
2026-08-25 cs.NI
Joint Network Coding and Machine Learning for Error-prone Wireless Broadcast
由于无线链路条件的异质性，在有损无线信道上向多个接收器可靠地广播数据是具有挑战性的。基于自动重传请求（ARQ）的重传方案由于在接收机处的数据重复而带宽效率低下。网络编码（NC）已被证明是一种很有前途的技术，用于提高网络带宽效率，通过合并多个丢失的数据包进行重传。然而，准确地确定由于中断的反馈信道而应当将哪些丢失的分组组合在一起是具有挑战性的。提出了一种在发送端结合网络编码和机器学习（NCML）的自适应数据编码方案，用于重传丢失的数据包。我们提出的NCML提取的重要特征，从历史反馈信号接收的发射机训练分类器。然后，所构造的分类器被用来预测在不同的接收机的损坏的反馈信号的基础上，有效的数据混合的传输数据包的状态。我们已经进行了广泛的模拟，以合作的效率，我们提出的方法。仿真结果表明，我们的机器学习算法可以有效和准确地训练。仿真结果表明，平均而言，所提出的NCML可以正确地分类90%的发送数据包在不同的接收机的状态。与基于ARQ和NC的方案相比，该方案在不同的传输地形、功率水平和收发距离下都获得了显著的带宽增益。
2016-12-28 cs.NI
Heuristics for Network Coding in Wireless Networks
多播是新兴的多跳无线架构（如无线网状网络）的核心挑战，因为其在带宽方面的巨大成本。在这份报告中，我们研究了一个特定的情况下，多播：广播，发送数据从一个源到所有节点，在一个多跳无线网络。我们关注的广播是基于网络编码，降低成本的一个有前途的途径，我们以前的工作表明，网络编码与简单的算法的性能是渐近最优的：每个传输是有益的，几乎每个接收器。这适用于该计划的同质和大型网络。但是对于小的、稀疏的或非均匀的网络，需要一些额外的算法。本报告提出了这样的额外的新的算法（选择率）与网络编码广播。我们的拓扑分析只打算使用简单的局部拓扑信息。我们详细介绍了该算法的逻辑，并结合实验结果说明了该算法的行为，展示了其优异的性能。
2007-07-04 cs.NI
Benefits of Coding on Age of Information in Broadcast Networks
研究了两用户反馈广播网络中的信息年龄问题，给出了用户期望加权和信息年龄的上下界。特别是，一类简单的编码动作被认为是在这一类，随机和确定性的政策。明确的条件下，发现对称依赖信道编码的随机化政策严格优于相应的未编码的政策。对于确定性策略，数值上显示了类似的行为。
2019-04-22 cs.IT cs.NI math.IT
Decoding and File Transfer Delay Balancing in Network Coding Broadcast
网络编码是一种分组编码技术，其最近已被证明在广播和多播通信中改善网络性能（通过减少延迟和增加吞吐量）。这种改进的代价是在接收机端增加解码复杂度（以及因此延迟）。在将文件传送到更高层之前，接收方应该首先解码这些数据包。在我们的工作中，我们认为一个大文件的广播传输到N个无线用户。文件被分割成若干块（每个块包含K个数据包-编码窗口大小）。对每个块的数据包采用随机线性网络编码（RLNC）进行编码，得到最小编码窗口大小，使得文件传输完成时间在所定义的时延约束下有上界。
2016-03-24 cs.IT cs.NI math.IT
Scheduling Sensors by Tiling Lattices
假设无线通信传感器以规则的方式放置在网格的点上。通用通信协议允许传感器在任意时间广播消息，如果两个传感器同时广播，则可能导致问题。它示出，可以利用平铺的晶格推导出一个确定性的周期性的时间表，保证是无冲突的传感器的广播通信。所提出的时间表被证明是最佳的时隙的数量。
2008-06-07 cs.NI
Wireless Broadcast with Physical-Layer Network Coding
研究了半双工节点约束下多跳无线网络的最大广播吞吐量及其可扩展性。我们允许使用物理层网络编码（PNC）。虽然PNC用于单播已经被广泛研究，但PNC用于广播的先前工作很少。我们的具体结果如下：1）对于单源广播，理论吞吐量上界为n/（n+1），其中n为网络的“最小割点”大小。2)通常，吞吐量上限并不总是可实现的。3)对于网格和许多其他网络，吞吐量上限n/（n+1）是可实现的。我们的工作可以被认为是试图了解最大流和最小割之间的关系，在半双工广播网络的周期（有以前的工作，网络的周期，但不是半双工广播网络）。
2013-08-04 cs.IT cs.NI math.IT
Deterministic Broadcasting and Random Linear Network Coding in Mobile Ad Hoc Networks
网络编码在过去已经成功地用于无线多跳网络中的高效广播。两种编码方法适用于移动网络;随机线性网络编码（RLNC）和基于XOR的编码。在这项工作中，我们观察到RLNC提供了更高的弹性数据包丢失相比，基于XOR的编码。我们开发了一个分析模型来证明我们的直觉。然而，该模型还表明，结合RLNC与概率转发，这是在文献中采取的方法，可能会显着影响RLNC的性能。因此，我们采取新的方法来结合RLNC与确定性广播算法，以修剪传输。更具体地说，我们提出了一个连接的支配集（CDS）为基础的算法，协同工作与RLNC的“数据包生成级别”。由于管理分组生成是RLNC中的一个关键问题，我们提出了一个分布式的方案，这也是适合于移动环境，不妥协的编码效率。我们表明，该算法优于XOR为基础的，以及RLNC为基础的计划，即使全球知识用于管理数据包代。
2014-11-17 cs.IT cs.NI math.IT
Revisiting XOR-based Network Coding for Energy Efficient Broadcasting in Mobile Ad Hoc Networks
在无线多跳网络中，网络编码通常用于提高全网广播的能量效率。在这项工作中，我们专注于XOR为基础的广播在移动ad hoc网络中的多个来源。我们观察到，共同的方法，这是受益于XOR网络编码与基于CDS的广播算法的协同作用，遭受性能故障。在深入研究这种协同作用的细节之后，我们将这种行为归因于底层广播算法的一个重要机制，称为“终止准则”。为了解决这个问题，我们提出了一个终止准则，是完全兼容的XOR编码。除此之外，我们重新审视XOR编码的内部原理。我们首先增强XOR编码与底层广播算法的协同作用，允许每个机制受益于其他可用的信息。通过这种方式，我们设法提高基于CDS的算法的修剪效率，而在同一时间，我们提出了一种方法，用于检测编码的机会，具有最小的存储和处理要求相比，目前的方法。然后，第一次，我们使用XOR编码作为一种机制，不仅提高能源效率，但也为减少端到端的延迟。我们验证了我们所提出的算法的有效性，通过广泛的模拟不同的场景。
2016-08-04 cs.IT cs.NI math.IT
Characterization of Random Linear Network Coding with Application to Broadcast Optimization in Intermittently Connected Networks
我们解决的问题，优化网络编码的流量在移动网络的吞吐量在具有挑战性的环境中，连接是间歇性的，本地可用的内存空间是有限的。随机线性网络编码（RLNC）被证明是等价的（在所有可能的初始条件），以一个随机的消息选择策略，其中节点能够在接触期间交换缓冲区占用信息。这一结果创建了一个易于处理的RLNC数据包扩展，这反过来又用于提高其吞吐量下广播分析的前提。通过利用信道编码和RLNC之间的相似性，在间歇性连接的网络中，我们表明，相当令人惊讶的是，网络编码，当使用不当，仍然是显着利用不足的网络资源。我们提出了一个增强的转发协议，大大提高了吞吐量的实际情况下，可以忽略不计的额外延迟。
2011-04-18 cs.IT cs.NI math.IT
Interference and Congestion Aware Gradient Broadcasting Routing for Wireless Sensor Networks
本文讨论了通过传感器网络的数据的可靠传输问题。我们专注于在恶劣环境中快速部署的网络。对于这些网络，重要的设计要求是快速数据传输和快速网络设置，以及最小化能耗以延长网络寿命。我们提出了一种新的广播解决方案，占干扰的影响和信道的拥塞程度，以提高鲁棒性，能源消耗和延迟性能，相比基准路由协议，GRAB算法。提出了三种解决办法：P-GRAB是一种用于干扰缓解的概率路由算法，U-GRAB是一种基于实用程序的算法，可根据实时拥塞进行调整，UP-GRAB是P-GRAB和U-GRAB的组合。结果表明，P-GRAB提供了最好的性能几何感知网络，而U-GRAB方法是不可靠和不稳定的网络的最佳选择。
2010-01-06 cs.NI
Decoding Delay Performance of Random Linear Network Coding for Broadcast
采用随机线性网络编码的系统的延迟分布的表征对于可靠地提供广播服务是重要的。以往的研究主要集中在大的有限域上的网络编码或开发马尔可夫链来模拟延迟分布，但没有考虑传输截止日期对延迟的影响。在这项工作中，我们考虑几代源数据包的编码和传输的擦除广播信道。与一代相关联的分组的传输被认为是受截止期限约束的，即，当预定截止期限到期时，发送器丢弃一代并且继续到下一代。每代所需的数据包传输的平均数量的封闭形式的表达式中获得的一代大小，字段大小，擦除概率和最后期限的选择。上界的平均解码延迟，这是严格的比以前的界限在文献中发现，也来自。分析表明，所提出的框架可以用来微调系统参数，并确定既不不足，也不过量的数据包发送的广播信道。
2017-02-10 cs.IT cs.NI math.IT
Network Coding with Link Layer Cooperation in Wireless Mesh Networks
近年来，网络编码作为一种创新的方法出现，通过将多个单播合并在一个广播中，帮助无线网络接近其最大容量。然而，在这一领域进行的大多数研究尚未充分利用无线网络的广播性质，并且仍然假设每个数据包应该通过的源和目的地之间的固定路由。这种假设不仅限制了编码机会，而且还可能在某些特定的中间结点中导致缓冲区溢出。虽然一些研究考虑了网络中流的动态散射，但仍然面临着一些局限性。本文介绍了网络编码中一些突出研究的优点和缺点，并提出了FlexONC（灵活和抽象的网络编码）作为这些问题的解决方案。性能结果表明，FlexONC优于以前的方法，特别是在质量较差的网络，通过更好地利用冗余数据包在网络中传播。
2018-01-07 cs.NI
DQSB: A Reliable Broadcast Protocol Based on Distributed Quasi-Synchronized Mechanism for Low Duty-Cycled Wireless Sensor Networks
在负载循环的无线传感器网络中，部署的传感器节点通常会根据睡眠调度方法进入睡眠状态以提高能量效率。任何睡眠调度方案及其支持协议都确保数据始终可以从源路由到接收器。本文研究了随机休眠调度机制中的多跳广播和路由问题，提出了一种新的协议DQSB，通过准同步机制实现可靠广播和更少延迟的路由。DQSB既不假设时间同步，要求所有相邻节点在同一时间唤醒，也不假设占空比的意识，这使得它很难在异步无线传感器网络中使用。此外，用于从信宿到其他节点的广播的准同步机制的益处在于，由于没有休眠等待时间或休眠等待时间更少，所以用于反向数据汇集到信宿的延迟更少的路由路径。仿真结果表明，DQSB协议在广播次数性能上优于现有协议，并且即使在不可靠链路的情况下也能保持相对容忍的广播延迟性能。在本文中，建议的DQSB协议，可以被认为是广播时间和广播延迟之间的权衡。我们还探讨了假设中参数的影响以及获得支持DQSB的适当值的方法。
2012-07-11 cs.DC cs.NI
Robust Network Coding in the Presence of Untrusted Nodes
虽然网络编码可以是网络中信息传播的有效手段，但它非常容易受到“污染攻击”，因为即使是单个错误数据包的注入也有可能破坏给定目的地接收的每个数据包。即使在应用了适当的错误控制编码时，在许多有趣的实际情况下，对手也可以压倒代码的纠错能力。为了限制潜在对手的力量，引入了广播变换，其中节点被限制为每一代只有一个（广播）传输。在这种广播变换下，网络的多播容量从源和宿之间的边缘不相交路径的数量改变（通常减少）为内部不相交路径的数量。利用这一事实，我们提出了一个家庭的网络，其容量在很大程度上不受广播转型。这导致即使在存在对手的情况下，这样的网络也可以实现显著的传输速率。
2010-04-26 cs.IT cs.NI math.IT
On Minimizing the Maximum Broadcast Decoding Delay for Instantly Decodable Network Coding
在本文中，我们考虑的问题，最大限度地减少所有的接收机所经历的广义即时解码网络编码（IDNC）的最大广播解码延迟。与总和解码延迟不同，作为IDNC的延迟定义的最大解码延迟允许在不同接收机之间更公平地分配延迟，从而允许更好的服务质量（QoS）。为了解决这个问题，我们首先推导出最大解码延迟增量的概率分布的表达式。给出这些表达式，我们制定的问题作为一个最大重量团的IDNC图的问题。虽然这个问题是NP-难的，我们设计了一个贪心算法来执行有效的数据包选择。通过大量的模拟，我们比较了应用策略以最小化总和解码延迟[1]和我们的策略以减少最大解码延迟时的总和解码延迟和最大解码延迟。仿真结果表明，该策略在所有情况下都能很好地协调所有时延，并且在信道条件变得更恶劣时，该策略能有效地最小化总解码时延，优于总解码时延策略.他们还表明，我们的定义延迟显着提高服务接收器的数量时，他们受到严格的延迟约束。
2014-04-01 cs.IT cs.NI math.IT
Random Linear Network Coding for Wireless Layered Video Broadcast: General Design Methods for Adaptive Feedback-free Transmission
研究了基于无反馈随机线性网络编码（RLNC）的异构单跳无线网络分层视频流广播问题。我们将RLNC与不等错误保护（UEP）相结合，我们的主要目的是双重的。首先，系统地研究UEP+RLNC分层方法在为具有不同接收能力的用户提供服务方面的好处。第二，通过比较无反馈方案和理想的完全反馈方案，研究不使用反馈的效果。为此，我们研究了“预期的解码帧的百分比”作为一个关键的内容无关的性能指标，并提出了一个通用的框架来计算这个指标，它可以突出关键的系统，视频和信道参数的影响。我们研究的层数的影响，并提出了一个方案，选择最佳的层数自适应，以达到最高的性能。264测试流的评估所提出的计划，用户的性能之间的权衡进行了讨论，并显示了自适应选择的层数，以改善权衡的增益。此外，据观察，所提出的无反馈方案和理想化的方案之间的性能差距是非常小的，视频层的数量的自适应选择进一步关闭的差距。
2015-05-19 cs.IT cs.NI math.IT
On the Minimum Number of Transmissions in Single-Hop Wireless Coding Networks
网络编码的出现在通信和网络的许多领域提供了有前途的机会。最近的研究表明，网络编码技术可以利用无线网络的广播特性，显著提高无线网络的整体吞吐量。在无线网络中，每个传输的数据包都在特定区域内广播，并且可以被相邻节点窃听。当一个节点需要传输数据包时，它采用机会编码方法，该方法使用节点的邻居已经听到的知识，以减少传输的数量。通过这种方法，每个传输的数据包是原始数据包在某个有限域上的线性组合。在本文中，我们专注于找到最佳的编码广播的数据包，最大限度地减少传输的总数的基本问题。我们证明了这个问题在GF（2）上是NP-完全的，并建立了最优解的几个基本性质。我们还提出了一个简单的启发式解决方案的基础上，图着色的问题，并提出了一些随机设置的经验结果。
2007-07-05 cs.IT cs.NI math.IT
Three Schemes for Wireless Coded Broadcast to Heterogeneous Users
我们研究和比较三种编码方案的单服务器无线广播的多描述编码的内容，异构用户。用户（汇聚节点）在不同的丢包率的链路上需要不同数量的描述。这三种编码方案分别基于LT码、增长码和随机组块码。该计划进行比较的基础上，所需的传输总数，以提供所有用户的需求，我们称之为服务器（源）的交付时间。我们设计的LT码的度分布，通过解决适当定义的线性优化问题，并数值表征不同的编码方案的可实现的交付时间。我们发现，包括一个系统的阶段（未编码的传输）是非常有益的低需求的情况下，编码是必要的，有效地提供高需求。不同的需求和出错率情况可能需要非常不同的编码方案。在异构通信场景中，增长码和分块码的性能不如优化的LT码。
2012-05-18 cs.IT cs.NI math.IT
Bounded-Contention Coding for Wireless Networks in the High SNR Regime
无线网络中的有效通信通常受到若干发射节点之间的干扰的可能性的挑战。许多重要的研究已经投入到减少冲突的数量，以获得更快的算法，在这样的网络中的通信。本文提出了一种新的方法，无线通信，它包括冲突，而不是避免他们，在一个附加的信道。它引入了一种称为有界竞争编码（BCC）的编码技术，该技术允许接收节点将冲突成功解码为原始传输，并且其复杂性取决于发射机之间的竞争边界。BCC使得能够在具有n个节点和至多一个发射机的网络中进行确定性本地广播，其中每个发射机具有在与全双工无线电通信的O（a log n + al）比特内的1比特的信息，并且具有高概率地与半双工无线电通信的O（（a log n + al）（log n））比特。当与随机线性网络编码相结合时，BCC以高概率在O（（D + a + log n）（a log n +1））比特内给出全局广播。这也适用于动态网络，动态网络可以随着时间的推移由最坏情况的对手任意改变。当没有约束的竞争，它示出了如何概率估计它，并获得全球广播，是自适应的真正的竞争在网络中。
2012-08-30 cs.DC cs.DS cs.IT
