Joint Network Coding for Interfering Wireless Multicast Networks
干扰是无线网络容量限制的关键因素之一。ad-hoc无线网络的多播容量随着固定区域内发送和/或接收节点数量的增加而降低。数字网络编码（DNC）已被证明可以提高无干扰无线网络的多播容量。然而，最近提出的物理层网络编码（PNC）和模拟网络编码（ANC）已经表明，当冲突分组中的一个是先验已知的时，可以从两个分组的冲突中解码未知分组。利用这样的冲突解码方案，在本文中，我们提出了一个基于联合网络编码的合作重传（JNC-CR）计划，其中我们表明，ANC连同DNC可以提供一个更高的重传增益比通过ANC，DNC或自动重传请求（ARQ）为基础的重传。该方案可以应用于两个相互干扰的无线多播组。由于无线传输的广播性质，不同多播组的接收机可以机会性地监听并缓存来自干扰发射机的分组。这些缓存的数据包，以及接收器从其发送器接收的数据包，然后可以用于解码JNC数据包。通过仿真，我们验证了JNC具有更高的重传增益性能与最佳的DNC方案。
2011-12-18 cs.IT cs.NI math.IT
End-to-End Algebraic Network Coding for Wireless TCP/IP Networks
传输控制协议（TCP）被设计用于在有线网络中提供可靠的传输服务。在这样的网络中，分组丢失主要是由于拥塞而发生的。因此，TCP被设计成应用拥塞避免技术来处理分组丢失。如今，TCP也被用于无线网络中，其中除了拥塞之外，还存在许多其他导致分组丢失的原因。当无线信道的状态差时，这导致吞吐量降低和传输往返时间增加。我们提出了一个新的网络层，透明地坐在下面的传输层，并隐藏从TCP的非强制性的数据包丢失。这个新层中的网络编码基于众所周知的最大距离可分离（MDS）码类。
2010-04-20 cs.IT cs.NI math.IT
A New Noncoherent Decoder for Wireless Network Coding
本文研究了无线网络编码在典型双向中继信道中的解码问题，在双向中继信道中，两个中继节点通过一个公共中继交换消息，并接收两个消息的混合。Katti \textit{et al.}在SIGCOMM'07中很好地解释了无线网络编码的最新工作之一。在这项工作中，我们分析了他们的解码器的问题时，最小频移键控（MSK）作为调制格式，并提出了一种新的非相干解码器中存在的两个干扰信号。
2010-12-29 cs.IT math.IT
Energy Benefit of Network Coding for Multiple Unicast in Wireless Networks
我们表明，在无线网络上的多个单播网络编码的最大可能的能源效益至少是3。这改进了先前已知的来自[1]的2.4的下限。
2008-11-03 cs.IT 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
Four-node Relay Network with Bi-directional Traffic Employing Wireless Network Coding with Pre-cancellation
网络编码有可能通过组合不同的数据流并转发它们来提高网络的整体吞吐量。在无线网络中，无线信道为物理层网络编码提供了极好的媒介，因为来自不同发射机的信号通过无线信道自动组合。在这种情况下，研究可以最佳地中继信息的协议和算法将是有趣的。在本文中，我们着眼于一个四节点的双向或双向中继网络，并提出了一个中继协议，可以在这种网络中有效地中继信息。
2008-06-23 cs.IT math.IT
A Graph Theoretical Approach for Network Coding in Wireless Body Area Networks
现代医疗无线系统，如无线体域网（WBAN），是无线网络的应用，可用作患者和医生之间的数据传输工具。数据传输的准确性是这种系统的重要要求。在本文中，我们将提出一个WBAN，这是强大的对擦除和描述其性质，使用图论技术。
2011-03-06 cs.IT math.IT
Delay-Energy lower bound on Two-Way Relay Wireless Network Coding
网络编码是一种新颖的解决方案，它通过代数运算混合业务流，显著提高无线网络的吞吐量和能量消耗。在传统的网络编码方案中，数据包在传输之前必须等待来自其他源的数据包被编码。等待和编码方案将自然地导致在有限缓冲器中的分组丢失率。我们将提出增强型网络编码（ENC），在连续时域中的ONC的扩展。在ENC中，中继发送编码和未编码的分组以减少延迟。作为交换，在传输未编码的分组时消耗更多的能量。ENC是一种在给定能量约束下实现最小平均时延和零丢包率的实用算法。建立了一般更新过程排队的ENC系统模型。特别是，我们将表明，平均延迟和能量之间存在一个基本的权衡。我们还将给出这个折衷曲线的下限的分析结果，这可以通过ENC来实现。
2014-01-24 cs.IT cs.NI math.IT
Delay-Aware Wireless Network Coding in Adversarial Traffic
我们分析了一个无线线路网络采用无线网络编码。两个端节点通过中继交换它们的分组。虽然中继站处的分组在到达时可能找不到其编码对，但是可以通过等待与来自另一侧的分组进行编码来降低传输成本。为了在降低的传输成本和延迟引起的成本之间取得平衡，需要确定发送未编码分组或等待编码的调度算法。由于高度不确定的流量注入，调度没有假设的流量是至关重要的。本文提出了一种随机在线调度算法的中继在任意业务，这可以是非平稳或对抗。该算法的期望总代价（包括传输代价和时延代价）至多为最小可达总代价的e/（e-1）~ 1.58倍。特别是，所提出的算法是通用的，在这个意义上，该比率是独立的流量。该算法具有通用性，可以在多中继网络中的每个中继上以相同的比例分布式实现。此外，该算法是对经典的滑雪板在线租赁算法的推广。
2020-06-14 cs.IT cs.NI math.IT
Physical Network Coding in Two-Way Wireless Relay Channels
最近已经认识到，无线网络代表用于设计基于网络编码的通信模式的肥沃土壤。网络编码的特别合适的应用出现在双向中继信道中，其中两个节点通过使用第三中继节点来辅助彼此通信。这样的场景使得能够应用\emph{physical network coding}，其中网络编码或者（a）与信道编码联合进行，或者（b）通过多址信道上的通信流的物理组合来进行。本文首先将现有的物理网络编码方案分为两类，分别称为3步和2步方案。我们研究了每种方案的双向速率最大化的条件：（1）解码和转发（DF）三步方案;（2）三种不同的两步方案：放大和转发（AF），JDF和去噪和转发（DNF）。虽然DNF计划有可能提供最好的双向速率，最有趣的结果的文件是，对于一些SNR配置的源中继链路，JDF产生相同的最大双向速率的上限上界的DNF的速率。
2007-07-03 cs.IT cs.NI math.IT
Network Coding Capacity of Random Wireless Networks under a Signal-to-Interference-and-Noise Model
本文研究了随机无线网络的网络编码容量。以前的工作对有线和无线网络的网络编码容量的情况下，在网络中的链路的能力是独立的。在本文中，我们考虑了一个更现实的模型，无线网络建模的随机几何图形的干扰和噪声。在该模型中，链路的容量不是独立的。我们考虑两种情况，单源多目的地和多源多目的地。在第一种情况下，采用耦合和鞅方法，我们表明，网络编码容量的随机无线网络仍然表现出集中的行为在一些温和的条件下的平均值的最小割。此外，我们建立了上界和下界的网络编码能力的依赖和独立的节点。在第二个模型中，我们还证明了网络编码容量仍然遵循集中行为。我们的模拟结果证实了我们的理论预测。
2007-08-22 cs.IT math.IT
Wireless Network Coding via Modified 802.11 MAC/PHY: Design and Implementation on SDR
原则上，网络编码（NC）是第3层创新，其提高有线网络中用于多播/广播场景的网络吞吐量。由于有线和无线网络之间的根本差异，将NC扩展到无线网络产生了几个新的和重大的实际挑战。双向信息交换（对称和不对称）。原则上，网络编码（NC）是第3层创新，其提高有线网络中用于多播/广播场景的网络吞吐量。由于有线和无线网络之间的根本差异，将NC扩展到无线网络产生了几个新的和重大的实际挑战。使用中间中继节点在一对802.11源/宿之间的双向信息交换（对称和非对称）是用于评估无线网络编码（WNC）在实际设置中的有效性的典型场景。我们在这项工作中的主要目标是建议务实和新颖的修改在MAC和PHY层的802.11协议栈上的软件无线电（Sora）平台，以支持WNC和获得可实现的吞吐量估计通过实验室规模的实验。我们的研究结果表明，网络编码（在MAC或PHY层）增加系统的吞吐量，通常为20- 30%。
2012-10-04 cs.IT cs.NI cs.PF
Data Dissemination in Wireless Networks with Network Coding
我们调查使用网络编码的信息传播通过无线网络。使用网络编码允许一个简单的，分布式的和鲁棒的算法，其中节点不需要来自其邻居的任何信息。在本文中，我们分析了网络编码在所有节点上实现时，在整个网络中传播信息所需的时间。然后，我们提供了一个上界的传播时间与一般拓扑结构的ad-hoc网络。此外，我们推导出传播时间和无线网络的大小之间的关系。结果表明，对于具有N个节点的无线网络，传播延迟在O（N）和O（N^2）之间，取决于节点的接收概率。仿真结果验证了这些观测结果。
2013-12-08 cs.IT math.IT
From Dumb Wireless Sensors to Smart Networks using Network Coding
无线传感器网络的愿景是一个微小的智能集合，哑设备。这些微粒可能是单独的廉价、不智能、不精确和不可靠的。然而，他们能够从数字中获得力量，使整体变得强大，可靠和强大。我们的方法是采用分布式和随机化的思维方式，并依赖于网络处理和网络编码。我们的一般抽象是，节点应该只在局部和独立地行动，所需的全局行为应该作为网络的集体属性出现。我们总结了我们的工作，并介绍了如何将这些想法可以应用于传感器网络中的通信和存储。
2006-01-31 cs.IT cs.NI math.IT
Wireless Network Coding with Imperfect Overhearing
网络编码不仅是实现单会话多播网络的容量所必需的，它还可以帮助提高具有多个单播会话的无线网络的吞吐量时，偷听到的信息是可用的。以往的研究大多是通过使用完美的偷听信息来实现这种改进，而在实际中，特别是在无线网络中，偷听信息往往是不完美的。到目前为止，还不清楚网络编码是否仍然应该在这种情况下使用不完美的偷听。在本文中，一个简单的，但无处不在的无线网络模型，两个单播会话被用来调查这个问题。从分集和复用折衷的角度，证明了即使在偷听信息不完善的情况下，网络编码仍然有助于提高系统的整体性能。这一结果意味着，网络编码应积极使用，而不管接收质量的偷听信息。
2010-03-22 cs.IT math.IT
On optimizing low SNR wireless networks using network coding
研究了低信噪比下无线网络的速率优化问题。虽然容量的限制消失的SNR是已知的衰落和非衰落信道是线性的，我们研究了在低信噪比的无线网络中的操作与给定的节点位置，使用网络编码的流量的问题。我们开发的模型，低信噪比高斯广播信道和多址信道分别运行在一个非平凡的可行速率区域。我们表明，该问题归结为网络总功率的优化，可以铸造成标准的线性多商品最小费用流规划，没有固有的组合困难的结构时，网络编码使用非整数约束（这是一个合理的假设）。这基本上是由于容量相对于SNR消失的线性度，这有助于分别避免所考虑的降级广播信道和多址环境的干扰影响。我们提出了一个完全分散的原始-对偶次梯度算法，用于在网络的每个子图（即超弧）上实现最优速率，以支持一组流量需求（多播/单播连接）。
2010-08-02 cs.IT cs.NI math.IT
Proportional Fair Coding for Wireless Mesh Networks
我们认为多跳无线网络承载单播流多个用户。每个流有一个指定的延迟期限，和有损无线链路建模为二进制对称信道（BSC）。由于链路上的传输时间（也称为通话时间）在流之间共享，因此增加一个流的通话时间的代价是减少共享同一链路的其他流可用的通话时间。我们推导出的联合分配流的空中通话时间和编码速率，实现成比例公平的吞吐量分配。这个效用优化问题是非凸的，本文的技术贡献之一是表明，比例公平效用优化，但可以分解成一系列的凸优化问题。这一系列凸问题的解决方案是唯一的解决方案，原来的非凸优化。令人惊讶的是，这个解决方案可以写在一个明确的形式，产生相当深入的比例公平联合空中时间/编码速率分配的性质。据我们所知，这是第一次，效用公平的联合分配的通话时间/编码速率进行了分析，也是第一次，效用公平延迟截止日期已被认为是。
2012-01-18 cs.IT cs.NI math.IT
Study and Capacity Evaluation of SISO, MISO and MIMO RF Wireless Communication Systems
无线通信系统已经经历了从SISO系统到MIMO系统的不同世代。带宽是无线通信中的一个重要约束。在无线通信中，高数据传输速率对于诸如三重播放（即数据、语音和视频）的服务是必不可少的。在用户端，容量决定了通信系统的质量。本文旨在比较不同的射频无线通信系统，如SISO，MISO，SIMO和MIMO系统的容量基础上，并解释的概念，因为今天，无线通信已经从2G，3G发展到4G和公司正在努力创造越来越多的容量网络，以便数据率可以增加，客户可以受益更多。无线通信系统的最终目标是建立一个全球性的个人和多媒体通信没有任何容量问题。
2014-03-30 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Channel Coding and Cooperative Network Coding on PSK Constellations in Wireless Networks
本文研究了RS（Reed-Solomon）信道编码联合纠错和协作网络编码在非二进制相移键控（PSK）调制信号中的应用。中继器在应用网络编码（NC）之前，首先通过使用比特级异或（XOR）操作来解码每个在时隙中从所有源接收的RS信道编码消息。然后，根据网络配置，在将网络编码的结果消息传输到下一个中继站或目的地之前，对网络编码的结果消息进行信道编码。与中继器不执行信道编码/解码的情况相比，该情形示出了优越的性能。对于不同阶数的PSK调制和不同的无线配置，仿真结果表明，从符号出错率（SER）与信噪比（SNR）的使用RS信道编码的改善。
2019-02-05 cs.IT math.IT
Elements of Cellular Blind Interference Alignment --- Aligned Frequency Reuse, Wireless Index Coding and Interference Diversity
我们探讨自由度（DoF）的部分连接的无线网络，特别是蜂窝网络，在发射机没有信道状态信息的特征。具体来说，我们介绍了三个基本要素-对齐的频率复用，无线索引编码和干扰分集-通过一系列的例子，首先集中在无限的规则阵列，然后在有限的集群与任意连接和消息集，最后在异构设置与非对称多天线配置。对准的频率重用指的是在许多情况下正交资源分配的最优性，但是根据由干扰对准原理指导的非常规重用模式。无线索引编码突出了索引编码问题与蜂窝盲干扰对齐之间的密切联系，以及无线设置固有的附加复杂性。干扰分集是指这样的观察：在无线网络中，每个接收器都会经历一组不同的干扰源，并且根据其自己的干扰源集的行为，每个接收器处的无干扰信号空间与其他接收器不同地波动，从而为盲干扰对准原理的稳健应用创造机会。
2012-03-11 cs.IT math.IT
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
Encoded packet-Assisted Rescue Approach to Reliable Unicast in Wireless Networks
近年来，网络编码技术已经成为一种很有前途的方法，支持可靠的无线传输丢失信道。在现有的协议中，用户没有兴趣考虑他们在编码或解码操作中的编码分组，该规则是昂贵的和低效的。本文通过理论分析，研究了可靠单播网络编码中编码数据包的影响。使用我们的方法，接收器不仅存储他们无意中听到的编码数据包，而且还将这些信息报告给他们的邻居，这样用户就可以在编码决策和解码操作中考虑编码数据包。此外，我们提出了一种重新分配算法，以最大限度地提高编码的机会，从而达到更好的重传效率。最后，理论分析和车轮网络的仿真结果表明，由于编码数据包的重传效率的提高。
2010-09-20 cs.IT cs.NI math.IT
Utility Optimal Coding for Packet Transmission over Wireless Networks - Part I: Networks of Binary Symmetric Channels
我们考虑多跳网络，包括二进制对称信道（$\mathsf{BSC}$）。网络承载用于多个用户的单播流。网络的效用是流的效用之和，其中每个流的效用是其吞吐量的凹函数。假设网络容量由流共享，则存在对网络资源的竞争，如编码速率（在物理层）、调度时间（在MAC层）等，在流动中。我们提出了一个比例公平传输方案，最大化的流量吞吐量的速率和调度约束的总和效用。这通过{ \em联合优化通过网络的所有流的分组编码速率}来实现。
2011-07-10 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Space-Time Coding of Over-the-Air Superimposed Packets in Wireless Networks
在本文中，我们提出了一个新的合作数据包传输方案，允许独立的来源，以crossover-the-air他们的数据包传输。采用中继节点，并将协作分集与分布式空时分组码相结合。利用所提出的方案，参与的中继器为本地接收的空中叠加符号创建ST码，而无需预先进行任何解码步骤。所提出的方案的优点是，通信是在更少的传输时隙完成，因为并发的分组传输，而分集的好处，从使用的STBC的结果在更高的解码性能。所提出的方案不依赖于STBC的应用在中继。仿真结果表明，显着的吞吐量的好处，即使在低信噪比制度。
2013-03-14 cs.IT cs.NI math.IT
On the Fundamental Relationship Determining the Capacity of Static and Mobile Wireless Networks
研究无线多跳网络的容量是一个重要的问题，已经在该领域进行了广泛的研究。在这封信中，我们筛选通过各种影响容量的参数，并表明，静态和移动网络的容量从根本上决定的平均同时传输的数量，链路容量和平均传输数需要提供一个数据包到其目的地。然后，我们用这个结果来解释和帮助更好地理解现有的结果的能力，静态网络，移动网络和混合网络和组播容量。
2012-07-05 cs.IT cs.NI math.IT
On the Energy Benefit of Network Coding for Wireless Multiple Unicast
我们认为，可以通过采用网络编码，而不是普通的路由在无线多个单播问题的能源节约。我们建立了网络编码的好处，定义为路由和网络编码解决方案所需的最小能量的比率的最大值，其中最大值是在所有配置的下限。它表明，如果编码和路由解决方案使用相同的传输范围，在$d$维网络的好处是至少$2d/\lfloor\sqrt{d}\rfloor$。此外，它示出，如果传输范围可以单独优化路由和编码，在2维网络的好处是至少3。我们的研究结果意味着代码遵循\emph{decode-and-recombine}策略并不总是最佳的能源效率。
2011-08-18 cs.IT math.IT
Joint Physical Network Coding and LDPC decoding for Two Way Wireless Relaying
本文研究了双向中继系统中信道编码和网络编码的联合设计，提出了一种低复杂度的物理网络编码和LDPC译码的联合方案。对于在两个源节点采用相同的LDPC码，我们表明，中继可以解码网络编码的码字从BPSK调制的多址接入信道接收的叠加信号。仿真结果表明，在AWGN信道和复杂MAC信道下，这种新的联合物理网络编码和LDPC译码方法的性能优于现有的MMSE网络编码和LDPC译码方法。
2013-02-20 cs.IT math.IT
Network Coding for Energy-Efficient Distributed Storage System in Wireless Sensor Networks
提出了一种基于网络编码的无线传感器网络分布式存储系统节能方案，主要解决两个问题：一是考虑无线传感器网络中有效的分布式存储技术;二是研究如何利用较少的资源修复失效存储节点中的数据。对于第一个问题，我们提出了一种方法来获得一个稀疏的生成矩阵来构造网络码，并证明了这个稀疏的生成矩阵是稀疏的。受益于稀疏生成矩阵，实现分布式存储所需的能量消耗减少。对于第二个问题，我们设计了一种基于网络编码的迭代修复方法，该方法充分利用了网络编码理论中在中间结点重新编码的思想。受益于重新编码，数据修复所需的能量消耗显著降低。此外，我们提供了一个明确的下限字段大小所需的该计划，这意味着该计划可以工作在一个非常小的字段和所需的计算开销的编码是非常低的。仿真结果表明，该方案一方面可以降低无线传感器网络中实现分布式存储系统所需的总能耗，另一方面也可以均衡网络的能耗。
2013-04-05 cs.IT cs.NI math.IT
Error Correction Capacity of Unary Coding
一元编码已在数据压缩、神经网络训练和解释鸟鸣声产生机制等方面得到应用。一元编码是冗余的，因此它应该具有固有的纠错能力。本文推导了一元编码纠正单个错误的纠错能力的表达式。
2014-11-26 cs.IT math.IT
On the Coding Capacity of Reverse-Complement and Palindromic Duplication-Correcting Codes
本文研究了能纠正任意数量重复的纠错码，分别针对反向互补重复和回文重复推导编码容量，证明除重复长度为1外容量均为0，并在长度为1时构造了依赖于字母表大小的最优码。
2024-02-19 cs.IT math.IT
Using Wireless Network Coding to Replace a Wired with Wireless Backhaul
蜂窝网络正朝着小型小区的密集部署发展。这反过来又需要灵活高效的回程解决方案。重复使用相同频谱的可行解决方案是无线回程，其中小型基站（SBS）充当中继。在本文中，我们考虑一个参考系统，使用有线回程和每个移动站（MS）在小小区的上行链路和下行链路速率定义。核心问题是：如果我们移除有线回程，那么无线回程应该使用多少额外功率以便支持相同的上行链路/下行链路速率？我们介绍了无线仿真线（WEW）的想法，基于双向中继和网络编码。此外，在两个SBS同时服务的情况下，WEW产生了新的通信策略，部分地受到来自用于干扰信道的Han-Kobayashi方案的私有/公共消息的启发。我们制定和解决相关的优化问题。所提出的方法提供了一个令人信服的论据，双向通信是设计和优化无线回程解决方案的适当背景。
2014-04-14 cs.IT math.IT
Network-Level Cooperative Protocols for Wireless Multicasting: Stable Throughput Analysis and Use of Network Coding
本文研究了多播协作无线网络中中继节点的网络编码对稳定吞吐率的影响。与传统的物理层协作协议相比，该协议采用网络级协作，并在中继节点采用随机线性网络编码。假设业务是突发的，中继节点在源静默期间转发其分组，这允许更好地利用信道资源。我们的研究结果表明，合作将导致更高的稳定吞吐率比传统的重传策略，并在中继使用随机线性网络编码可以进一步增加稳定的吞吐量，增加网络编码字段的大小或数量的数据包进行编码。
2010-08-31 cs.IT math.IT
On the Capacity for Distributed Index Coding
分布式索引编码问题进行了研究，其中多个消息存储在不同的服务器被广播到接收器的边信息。首先，现有的复合编码方案是加强集中式（单服务器）的索引编码问题，然后合并与分数分区的服务器，产生一个新的编码方案的分布式索引编码。建立了新的容量区域外边界。对于213的218个非同构的分布式索引编码问题与四个消息的建议的分布式复合编码方案的可实现的和速率匹配的外部边界，从而建立这些问题的和容量。
2017-01-21 cs.IT math.IT
Bi-Directional Multi-Antenna Relay Communications with Wireless Network Coding
在本文中，我们考虑一个双向或双向通信系统与中继配备多个天线。我们表明，当下行链路的信道状态信息是不知道在中继，在中继有额外的天线的好处只能通过使用解码和转发（DF），但不放大和转发（AF）。当我们将发射分集与无线网络编码一起使用时，增益变得显著。我们还演示了如何通过在中继器处执行天线选择来提高这样的系统的性能。我们的研究结果表明，如果下行链路信道状态信息是已知的中继，网络编码可能不会提供额外的增益比简单的天线选择方案。
2008-06-23 cs.IT math.IT
Practical Methods for Wireless Network Coding with Multiple Unicast Transmissions
我们提出了一个简单而有效的无线网络编码和解码技术的多单播网络。它通过节点之间的合作来利用空间分集，节点执行由线性分组码的生成矩阵决定的分布式编码操作。为了验证该技术，我们利用贪婪码的二进制字段，并表明，任意多样性的订单可以灵活地分配给节点。此外，我们提出了最佳的检测规则为给定的模型，占中间结点错误，并建议一个低复杂度的网络解码器使用和积（SP）算法。建议SP检测器具有接近最佳的性能。我们还显示了渐进的网络编码的方法，利用无线信道在重复的方式没有网络编码（NC）的优越性，并给出相关的速率分集权衡曲线。最后，我们通过选择性编码来扩展给定的编码方法，以获得额外的编码增益。
2012-09-05 cs.IT math.IT
Analytical Model of Wireless Cell with Superposition Coding
聚焦于下行链路，我们考虑基站（BS）和其覆盖的小区。实现叠加编码（SC），也称为非正交多址（NOMA）。我们提出了一个分析模型的无线小区覆盖的BS。基于这个模型，我们建立了一个封闭的形式表达的最小发射功率的基站，需要实现一个给定的SINR（信号干扰加噪声比），无论用户的位置，在基站覆盖的区域。BS发射功率的闭合形式表达式允许以简单和快速的方式建立服务质量（QoS）和覆盖值。
2017-04-21 cs.IT math.IT
Grassmannian Predictive Coding for Limited Feedback in Multiple Antenna Wireless Systems
有限反馈是无线系统中信道状态信息反馈的一种范例。在多天线无线系统中，有限反馈通常需要量化存在于格拉斯曼流形上的源。大多数关于有限反馈波束形成的工作都考虑了单次量化。然而，在无线系统中，信道在时间上是相关的，这可以用于减少反馈要求。不幸的是，传统的预测量化不包括格拉斯曼流形的非欧几里德结构。在本文中，我们提出了一个格拉斯曼预测编码算法，其中的微分几何结构的格拉斯曼流形是用来制定一个预测矢量量化编码器和解码器。我们分析了量化误差，并推导出所提出的算法达到的失真的界限。我们将该算法应用到多用户多输入多输出无线系统，并表明它提高了可实现的和速率的信道的时间相关性的增加。
2011-05-29 cs.IT math.IT
Dynamic Index Coding for Wireless Broadcast Networks
我们考虑一个无线广播站，传输数据包到多个用户。每个用户的数据包请求可能重叠，并且某些用户可能已经具有某些数据包。这提出了在存在边信息的情况下的广播问题，并且是信息论的公知（和未解决的）索引编码问题的推广。而不是实现全容量区域，我们开发了一个代码约束的容量区域，它限制了对一组预先指定的编码动作的注意。我们开发了一个动态的最大权重算法，允许随机数据包到达，并支持代码约束的容量区域内的任何流量。此外，我们还提供了一组基于底层需求图中的循环的简单代码。我们证明这些代码是最佳的一类广播中继问题。
2011-08-09 cs.IT math.IT
The Benefit of Limited Feedback to Generation-Based Random Linear Network Coding in Wireless Broadcast
随机线性网络编码（RLNC）在发送端到接收端的分组无线广播中具有渐近吞吐量最优的性能，但存在计算量大和分组解码延迟等问题。为了缓解这个问题，同时保持良好的吞吐量，我们划分成不相交的几代后，广播未编码的数据包一次，并收集一轮的反馈接收器的数据包接收状态的数据包块。利用超图着色方法证明了最优划分问题的NP-困难性，并给出了求解该问题的一个有效的启发式算法。仿真结果表明，我们的算法优于现有的解决方案。
2015-06-03 cs.IT math.IT
Analog Subspace Coding: A New Approach to Coding for Non-Coherent Wireless Networks
我们提供了一个新的框架来研究无线网络中的非相干通信的子空间码。为此，定义了一个模拟算子通道，其输入和输出是$\mathbb{C}^n$的子空间。然后定义一定的距离来捕获子空间码的性能，从干扰和秩不足的网络中恢复的能力。我们还研究了所提出的模型相对于加性噪声的鲁棒性。此外，我们提出了一种新的方法来构建子空间码在模拟域中，也被视为格拉斯曼码，利用多项式评估有限域连同字符相关联的有限域，映射其元素的单位圆在复平面。构造的代码，被称为字符多项式（CP）代码，执行更好地比较其他现有的建设格拉斯曼码的速率和归一化的最小距离之间的权衡方面，为$n$的值范围很广。
2022-01-28 cs.IT math.IT
Coding Improves the Throughput-Delay Trade-off in Mobile Wireless Networks
我们研究了大规模无线自组织网络的吞吐量延迟性能权衡。已经表明，如果允许节点移动并且采用2跳中继方案，则每个源-目的地对的吞吐量可以从Theta（1/sqrt（n log n））提高到Theta（1）。这种吞吐量的提高所付出的代价是很大的延迟。实际上，在随机游走移动性模型下，2跳中继方案的延迟缩放是Theta（n log n）。在本文中，我们采用编码技术，以提高移动无线网络的吞吐量延迟权衡。对于随机移动模型，我们通过使用Reed-Solomon码将延迟从Theta（nlog n）改进为Theta（n）。我们的方法保持了移动性所获得的多样性，同时减少了延迟。
2009-08-28 cs.IT math.IT
Improved Circuit Design of Analog Joint Source Channel Coding for Low-power and Low-complexity Wireless Sensors
为了实现低功耗、低复杂度的无线监测，提出了一种改进的无线传感器节点模拟联合信源信道编码（AJSCC）电路设计。这种创新设计基于模拟分频器模块（ADB），AJSCC电平之间的间距可调。ADB控制两种类型的电压控制电压源（VCVS）之间的切换。LTSpice模拟进行评估的电路的性能，并比较这种新的基于ADB-based设计的功耗和电路复杂度与我们以前的并行VCVS设计。据发现，这种改进的电路设计的基础上ADB优于设计的基础上并行VCVS的大量AJSCC水平（>= 16），无论是在功耗以及电路的复杂性，从而使持久的和更高的时间/空间分辨率的环境感测。
2019-06-30 cs.IT cs.NI eess.SP
Generalized Lexicographic Products and the Index Coding Capacity
索引编码问题研究了广播多个消息到其各自的接收器的基本限制，这些接收器具有由有向图表示的不同的边信息集。在边信息图中引入广义字典序乘积结构作为自然条件，在此条件下相应的索引编码问题可以分解为多个相互作用的子问题.能力区域的特征在于在相同的产品结构的子问题的能力区域组合。证明是基于双重用途的随机编码-一个新的多字母表征的容量区域的一般索引编码问题，通过联合典型性解码和其他建设一个新的多字母码的匹配率从一个单字母码通过联合典型性编码。讨论了几种特殊情况下，恢复和加强已知的索引编码容量区域的结构特性。
2018-09-30 cs.IT math.IT
Practical Wireless Network Coding and Decoding Methods for Multiple Unicast Transmissions
我们提出了一种简单而有效的无线网络编码和解码技术。它通过节点之间的合作来利用空间分集，节点执行由线性分组码的生成矩阵决定的分布式编码操作。为此，我们利用贪婪码的二进制字段，并表明，所需的多样性订单可以灵活地分配给节点在多个单播网络，在文献中的发现相反。此外，我们提出了最佳的检测规则为给定的模型，占中间结点错误，并建议使用和积算法的网络解码器。所提出的和-积检测器具有接近最佳的性能。
2011-10-04 cs.IT math.IT
On the Capacity of Wireless Networks with Random Transmission Delay
在本文中，我们介绍了新的编码方案的无线网络与随机传输延迟。这些编码方案的同步性的需要，减少了传输的数量，并实现了最佳的速率区域在相应的有线模型的多个单播和多播的情况下，最多三个用户下的等速率约束。编码方案分为两个阶段，第一，编码方案线，星型和线星型拓扑结构的随机传输延迟。第二，任何一般的拓扑结构与多个双向单播和组播会话被证明是分解成这些规范的拓扑结构，以减少传输的数量，而没有速率冗余。因此，为线、星和线-星拓扑结构开发的编码方案可作为构建所有网络的更通用编码方案的构建块。所提出的方案被证明是实时的（RT）的无线网络的意义上，他们实现了最小的解码延迟。利用可忽略的大小报头，这些编码方案被示出为适用于非同步网络，即，随机传输延迟的网络。最后，我们通过大量的模拟证明了这些方案的适用性。在具有随机传输延迟的无线网络上实现这样的编码方案可以提高性能和功率效率。
2015-03-03 cs.IT math.IT
Time Efficiency of BATS Coding on Wireless Relay Network With Overhearing
本文研究具有稳定供电中继和侦听能力的无线中继网络中BATS码的时间效率优化，通过启发式方法最大化单位时间平均解码速率，并指出中继节点每批次重编码包数等于源节点每批次发送包数并非最优。
2024-09-30 cs.IT math.IT
Efficient Signal-Time Coding Design and its Application in Wireless Gaussian Relay Networks
为了提高中继网络中的信息流速率，提出了将传统的信号域编码/调制方式与时域信号脉冲相位调制相结合的信号时间编码。在本文中，我们主要集中在有效的信号时间编码的设计。在给定码长的情况下，我们首先推导出一个估计最大可用码数的显式迭代算法，然后提出一种迭代构造码本的方法。结果表明，与传统的计算机搜索方法相比，本文提出的迭代构造方法可以大大降低计算复杂度。数值结果也将表明，新构造的码书是最佳的编码速率。为了最小化存储码本所需的缓冲区大小，同时保持相对较高的效率，我们将提出一种组合构造方法。然后，我们将考虑在无线高斯中继网络中的应用。将示出的是，在三节点网络模型中，通过使用两跳和直接传输的混合传输并不总是一个好的选择。
2009-07-10 cs.IT math.IT
On the Diversity Order and Coding Gain of Multi-Source Multi-Relay Cooperative Wireless Networks with Binary Network Coding
研究了一种采用二进制调制和二进制网络编码的多源多中继协作无线网络。系统模型包括：i）中继站处的解调转发协议，其中转发接收到的分组而不管它们的可靠性;以及ii）目的地处的最大似然最优解调器，其考虑中继站处可能的解调错误。推导出了端到端错误概率的渐近紧闭表达式，该表达式清晰地反映了每个信源的分集阶数和编码增益。与文献中的其他论文不同，所提出的框架具有三个主要的可区分的特征：i）它对一般网络拓扑和任意二进制编码向量是有用的; ii）它显示了网络编码和两跳转发协议如何影响分集阶数和编码增益;以及ii）它考虑了现实的衰落信道和中继处的解调误差。该框架提供了三个主要结论：i）每个源实现等于网络码的分离向量的分集阶数; ii）每个源的编码增益随着中继处的混合分组的数量而减小;以及iii）如果目的地不能考虑中继处的解调错误，则其损失了大约一半的分集阶数。
2012-04-23 cs.IT math.IT
Network Coding for Real-time Wireless Communication for Automation
实时的【形】应用需要毫秒级的延迟和极高的可靠性，这与高性能工业控制的要求是一致的。目前的无线技术，如WiFi、蓝牙、LTE等，无法满足这些严格的延迟和可靠性要求，迫使使用有线系统。本文介绍了一种基于网络编码的无线通信协议，该协议结合协作通信技术建立了必要的分集，以达到目标可靠性。所提出的协议进行了分析，使用通信理论的延迟有限容量的框架，并提出的协议相比，没有网络编码。结果表明，对于较大的网络规模或有效载荷，采用网络编码降低了实现目标可靠性所需的最小SNR。对于由在控制环路中具有$30$节点的工业打印应用启发的场景，$4.8$ Mb/s的聚合吞吐量、$20$ MHz的带宽和$2$ ms以下的周期时间，该协议可以在理想信道条件下鲁棒地实现比$10^{-9}$更好的系统错误概率，其中标称SNR小于$2$ dB。
2018-03-14 cs.IT math.IT
Structural Properties of Index Coding Capacity Using Fractional Graph Theory
通过混淆图及其分数色数的概念刻画了索引编码问题的容量域。基于这个多字母的特征，建立了容量区域的几个结构性质，其中一些已经由Tahmasbi，Shahrasbi和Gohari指出，但在这里证明了简单和更直接的图论参数。特别是，一个给定的索引编码问题的容量区域被证明是简单的泛函的容量区域的较小的子问题时，子问题之间的相互作用是没有的，单向的，或完整的。
2015-04-25 cs.IT math.IT
On the Capacity Region for Secure Index Coding
我们研究的索引编码问题中存在的窃听者，其目的是不允许窃听者学习任何单一的消息，除了它可能已经知道的边信息进行通信。我们建立了一个外边界的索引编码问题，其中包括polymatroidal和安全约束，以及一组额外的解码约束的基础安全容量区域的合法接收器。然后，我们提出了一个安全的复合编码方案的变体，这产生了一个内界的安全容量区域的索引编码问题。为了安全复合编码的可验证性，可能需要具有极小速率的秘密密钥以确保想要与窃听者相同的消息的每个合法接收者比窃听者知道至少两个以上的消息。对于所有安全可行的索引编码问题，四个或更少的消息，我们的数值结果建立安全的索引编码容量区域。
2018-09-10 cs.IT math.IT
Capacity and coding for the Ising Channel with Feedback
1990年引入的Ising信道是一种具有记忆的信道，其对符号间干扰进行建模。在本文中，我们考虑了反馈的伊辛信道，并找到了容量的信道与容量实现编码方案。为了计算信道容量，等效的动态规划（DP）问题被制定和解决。使用DP解决方案，我们建立的反馈能力是表达式$C=(\frac{2H_b(a)}{3+a})\approx 0.575522$其中$a$是一个特定的根的四次多项式和$H_b(x)$表示的二进制熵函数。同时，$a=\arg \max_{0\leq x \leq 1} (\frac{2H_b(x)}{3+x})$。最后，一个简单的，无错误的，实现容量的编码方案一起提供了概述DP结果和编码方案之间的强连接。
2012-05-21 cs.IT math.IT
On the Capacity Region for Index Coding
建立了一般索引编码问题容量域的一个新的内界。与大多数基于图论或代数工具的现有界限不同，该界限建立在随机编码方案和最佳解码上，并且具有简单的polymatroidal单字母表达式。内界的效用证明的例子，包括容量区域的所有索引编码问题与多达5个消息（有9846个非同构的）。
2013-06-15 cs.IT math.IT
Channel Coding: The Road to Channel Capacity
从Shannon的著名的信道编码定理出发，追溯了信道编码从汉明码到容量逼近码的发展历程。我们专注于贡献，导致最显着的改进性能与实际应用的复杂性，特别是在加性高斯白噪声（AWGN）信道。我们讨论了代数分组码，以及为什么它们没有被证明是达到香农极限的方法。我们跟踪今天的容量接近码的前身：卷积码，级联码，和其他概率编码方案。最后，我们概述了这些代码的一些实际应用。
2006-11-22 cs.IT math.IT
