Distributed Space-Time Coding for Full-Duplex Asynchronous Cooperative Communications
提出了两种适用于全双工异步协作通信的分布式线性卷积空时编码方案。DLC-STC方案1用于完全环路信道消除的情况，其实现完全异步协作分集。DLC-STC方案2用于部分环路信道消除和放大的情况，其中一些环路信号被用作自编码，而不是被视为要被直接消除的干扰。我们证明了该方案可以实现全异步协作分集。然后，我们评估了两种方案的性能时，环路信道信息是不准确的，并提出了一种放大因子控制方法的DLC-STC方案2，以提高其性能与不准确的环路信道信息。仿真结果表明，当中继站获得理想或高质量的环路信道信息时，DLC-STC方案1的性能优于DLC-STC方案2和延迟分集方案，而当环路信道信息不理想时，DLC-STC方案2的性能更好。
2013-10-08 cs.IT math.IT
Decoding Delay Minimization in Inter-Session Network Coding
会话内网络编码已被证明可以在可实现的吞吐量和延迟方面提供显着的增益，其中一个源向多个客户端多播数据。在本文中，我们考虑一个更一般的情况下，多个源传输数据的客户端集和研究会话间网络编码的好处，当网络节点有机会结合来自不同来源的数据包。特别是，我们提出了一个新的框架，在会话间网络编码系统的最佳速率分配。我们制定的问题，在客户端人口的平均解码延迟最小化，并解决它与基于梯度的随机算法。我们优化的会话间网络编码解决方案在不同的网络拓扑结构进行评估，并与基本的会话内网络编码解决方案进行比较。我们的研究结果表明，适当的编码决策和有效的速率分配的好处，降低解码延迟时，网络是由并发组播会话。
2012-11-05 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
Distributed MIMO coding scheme with low decoding complexity for future mobile TV broadcasting
提出了一种新的用于下一代移动电视广播的分布式空时分组码。新码在宽范围的功率不平衡内提供高效的性能，显示出对单频网络（SFN）广播部署的强适应性。新的代码优于现有的空时分组码具有相同的解码复杂度和接近那些更高的复杂度。
2012-12-11 cs.IT cs.NI math.IT
Asynchronous Physical-layer Network Coding Scheme for Two-way OFDM Relay
在双向OFDM中继中，中继节点和终端节点之间的载波频偏（CFO）会引入严重的载波间干扰（ICI），从而降低传统物理层网络编码（PLNC）的性能。此外，在ICI存在的情况下，传统的计算后验概率的算法将在中继节点处招致过高的计算复杂性。在本文中，我们提出了一个两步异步PLNC方案在继电器，以减轻CFO的影响。在第一步中，我们打算重建ICI分量，其中空间交替广义期望最大化（SAGE）算法用于联合估计所需的参数。在第二步中，提出了一种信道解码和网络编码方案，利用重构的ICI将接收信号转换为两个终端发送信息的XOR。仿真结果表明，该方案以相对较低的计算复杂性有效地抑制了OFDM中继中CFO的影响。
2012-04-12 cs.IT math.IT
Distributed Linear Convolutional Space-Time Coding for Two-Relay Full-Duplex Asynchronous Cooperative Networks
本文研究了一个采用放大转发协议的双中继全双工异步协作网络。我们提出了两种分布式空时编码方案的情况下，有和没有串扰，分别。在第一种情况下，每个中继器可以通过串扰链路接收另一个中继器发送的信号。我们首先研究了在这个网络中消除串扰的可行性，并表明串扰干扰不能很好地消除。为此，我们设计的空时码，利用串扰信号，而不是消除它们。在另一种情况下，在每个中继节点处通过环路信道单独地实现自编码，并且来自两个中继节点的信号形成空时码。研究了这两种情况下的可实现协作分集，给出了实现完全协作分集的条件。仿真结果验证了理论分析的正确性。
2013-10-08 cs.IT math.IT
Universal Decoding for Asynchronous Slepian-Wolf Encoding
我们考虑的问题（几乎）无损信源编码的两个相关的无记忆源使用单独的编码器和一个联合的解码器，即Slepian-Wolf（S-W）编码。在我们的设置中，编码和解码是异步的，即，在两个源之间存在一定的相对延迟。编码器和解码器既不知道源参数也不知道相对延迟。由于我们假设两个编码器都实现了标准的随机合并，无论如何都不需要这样的知识，因此这项工作的重点是解码器。我们的主要贡献是提出了一种通用的解码器，它与未知的信源参数和相对时延无关，同时在随机编码误差指数方面渐近地与最优的最大后验概率（MAP）解码器一样好，因此，如果信源参数和相对时延为解码器所知，其可达到的速率区域也是相同的。
2020-07-25 cs.IT math.IT
Wrap-Decoding in Asynchronous Unsourced Multiple Access With and Without Delay Information
针对异步无源多址信道，提出环绕解码方法，推导每用户错误概率上界，并证明无需延迟信息即可实现与完美延迟知识相近的能量效率。
2025-01-27 cs.IT math.IT
Asynchronous Physical-layer Network Coding: Symbol Misalignment Estimation and Its Effect on Decoding
在异步物理层网络编码（APNC）系统中，从多个发射机到公共接收机的符号可能未对准。符号未对准量的知识，因此其估计，对于PNC解码是重要的。本文讨论了符号失调估计问题和给定失调估计的最优PNC解码问题，假设APNC系统使用根升余弦脉冲来承载信号（RRC-APNC）。首先，我们提出了一个最佳的符号错位估计，利用双波特率的样本。然后，我们设计了最佳的解码器RRC-APNC在存在不准确的符号错位估计。特别地，我们提出了一种新的白化变换，以消除双波特率样本的噪声。最后，我们研究了RRC-APNC的各种估计和解码方案的解码性能。广泛的模拟表明：（i）我们的双波特率估计器产生比波特率估计器更准确的符号未对准估计。均方误差（MSE）增益高达8 dB。(ii)一个全面的估计和解码方案，其中估计和解码都是基于双波特率的样本产生更好的性能比其他方案。与估计和解码都基于波特率采样的方案相比，双波特率采样方案在AWGN信道中的符号出错率（SER）性能上产生4.5 dB增益，在瑞利衰落信道中的分组出错率（PER）性能上产生2 dB增益。
2017-01-21 cs.IT math.IT
Beyond the Min-Cut Bound: Deterministic Network Coding for Asynchronous Multirate Broadcast
在一个单跳广播数据包擦除网络中，我们证明，它是可能的，以提供多速率的数据包传输以外的网络最小割。这是通过使用确定性的非基于块的网络编码方案来实现的，该方案允许我们避开用于确定网络容量的块编码模型所设置的一些限制。在我们概述的网络编码方案下，发送方能够以高于某些接收方的信道速率传输网络编码数据包，同时确保它们仍然经历非零的传输速率。有趣的是，在异步网络编码广播的这种一般形式中，接收器不需要获得到目前为止传输的所有数据包的知识。相反，来自接收器的关于分组擦除的因果反馈被发送器用于确定网络编码传输，该网络编码传输将允许至少一个但通常是多个接收器递送其下一个所需的分组。虽然确定性编码方案的分析通常是一个困难的问题，通过进行一些近似，我们能够获得易于处理的估计接收机的传输速率，这是相当匹配的模拟。使用这些估计，我们设计了一个公平的算法，分配发送方的资源，使所有接收器将经历公平的传输速率性能。
2014-01-02 cs.IT math.IT
Completion Time Reduction in Instantly Decodable Network Coding Through Decoding Delay Control
几年来，立即可解码网络编码（IDNC）中的完成时间和解码延迟问题被分开考虑，并被认为是完全对立的。最近，一些作品旨在平衡这两个重要的IDNC指标的影响，但他们都没有研究通过控制另一个进一步优化。在本文中，我们研究的效果，控制解码延迟，以减少完成时间低于其目前最好的解决方案。我们首先推导出解码延迟依赖的用户和总完成时间的表达式。尽管使用此类表达式来找到最佳总体完成时间是NP难的，但我们设计了一种新型启发式算法，通过对其解码延迟的分层控制，最大限度地减少每次传输后增加这些解码延迟相关完成时间表达式的最大值的可能性延迟。仿真结果表明，该算法实现了较低的平均完成时间和平均解码延迟相比，最有名的启发式完成时间减少。性能上的差距对于苛刻的擦除场景变得显著。
2014-04-03 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
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
Improved compression of network coding vectors using erasure decoding and list decoding
实际的基于随机网络编码的组播方案在每个分组中包括记录源和终端之间的转换的报头。报头引入了在某些场景中可能很重要的开销。在以前的工作中，错误控制码的奇偶检验矩阵以及错误解码被用来减少这种开销。在这项工作中，我们提出了新的数据包格式，允许我们使用擦除解码和列表解码。当分组中组合的源的数量不太小时，这两种方案与基于错误解码的方案相比具有较小的开销。
2010-06-01 cs.IT math.IT
Polar Coding Strategies for the Interference Channel with Partially-Joint Decoding
现有的用于双用户干扰信道的极化编码方案遵循Han和Kobayashi的原始思想，其中分量消息被独立地编码，然后由一些确定性函数（即，均匀叠加编码）。本文在Chong，Motani和Garg的异构叠加编码方法的基础上，提出了一种新的干扰信道极化编码方案。证明了Han-Kobayashi策略中的全联合译码（接收方同时对发送方的公共消息和发送方的私有消息进行译码）可以简化为两种部分联合译码，这两种译码对极化码是友好的，具有实用的译码算法.所提出的编码方案需要较少的辅助随机变量，没有确定性函数，可以有效地构造。此外，我们将这一结果扩展到干扰网络，并表明所提出的部分联合解码方案是在干扰网络中设计异构叠加极化编码方案的一般方法。
2018-07-02 cs.IT math.IT
Source Coding With Side Information Using List Decoding
带边信息的信源编码问题与信道编码密切相关。因此，现有的文献集中于使用最成功的信道码，即LDPC码、turbo码及其变体，来解决这个问题，假设底层信道码的经典唯一解码。在本文中，与经典解码相比，我们采取了列表解码的方法。我们表明，伴随式信源编码使用列表解码可以达到理论极限。我们认为，相对于信道编码，正确的序列从列表中产生的列表解码器可以有效地恢复在SCSI的情况下，因为我们正在处理一个虚拟的噪声信道，而不是一个真正的噪声信道。最后，我们提出了一个指导方针，用于设计建设性的SCSI计划，使用里德所罗门码，BCH码，和里德-穆勒码，这是已知的列表可解码的代码。
2010-01-16 cs.IT math.IT
Asynchronous Physical-layer Network Coding
物理层网络编码（PNC）的一个关键问题是如何处理多个发射机发送的信号之间的串扰。也就是说，由不同发射器发射的符号可能在符号未对准以及相对载波相位偏移的情况下到达接收器。第二个重要的问题是如何将信道编码与PNC相结合以实现可靠的通信。本文研究了这两个问题，并作出了以下贡献：1）我们提出并研究了一个一般的框架解码在接收端的基础上的信念传播（BP）。该框架在结合信道编码的同时，可以有效地处理符号和相位失真。2)对于非信道编码的PNC，我们表明，对于BPSK和QPSK调制，我们的BP方法可以显着减少的pseudo惩罚与以前的方法相比。3)对于未信道编码的PNC，发射机之间有半个符号偏移，我们的BP方法可以大大减少由于相位失真的性能损失，从超过6 dB到不超过1 dB。4)对于信道编码的PNC，与完全同步的情况相比，我们的BP方法，符号和相位同步实际上提高了系统性能。此外，在信道编码PNC中，由于发射机之间的符号和相位偏移的不同组合而导致的性能扩展仅在1dB左右。3）的含义是，如果我们可以控制接收机处的符号到达时间，则在未信道编码的PNC中故意引入半个符号偏移将是有利的。4）的含义是，当使用信道编码时，符号和相位误差不是PNC中的主要性能问题。
2011-06-05 cs.IT cs.NI math.IT
Multiuser Random Coding Techniques for Mismatched Decoding
本文研究了在给定（可能是次优的）译码规则下的信道编码的多用户随机编码技术。对于不匹配的离散无记忆多路访问信道，获得的误差指数是紧相对于合奏平均，和积极的内部Lapidoth的可实现的速率区域。该指数证明了在最大似然解码的情况下Liu和Hughes的指数的系综紧密性。一个等效的对偶形式的Lapidoth的可实现的速率区域，后者示出立即扩展到无限和连续的字母表的信道。在单用户失配解码的设置中，类似的分析技术被应用到叠加编码的改进版本，其被示出为实现速率至少与任何随机编码参数集的标准叠加编码一样高。
2016-04-14 cs.IT math.IT
Exact random coding error exponents of optimal bin index decoding
我们考虑合奏的信道码被划分成bin，并专注于分析与最佳解码的bin的索引发送的码字所属的确切的随机编码误差指数。从该分析中得出两个主要结论：（i）对于给定类型类内的码字的独立随机选择，最佳仓索引解码的随机编码指数由普通随机编码指数函数给出，以整个代码的速率计算，与仓大小的指数速率无关。(ii)对于这种码的集合，就所实现的随机编码误差指数而言，基于普通最大似然（ML）解码的次最佳bin索引解码与最佳bin索引解码一样好。最后，为了完整起见，我们还概述了我们对精确随机编码指数的分析如何扩展到对应于叠加编码和最佳解码的分层系综，其中对于每个bin，首先，随机绘制云中心，然后在给定云中心的情况下有条件地独立绘制该bin的码字。对于这个系综，上述结论（i）和（ii）一般不再必然成立。
2014-04-30 cs.IT math.IT
Spread Codes and Spread Decoding in Network Coding
本文介绍了随机网络编码中使用的一类扩频码。扩展码是基于有限射影几何中扩展的构造。本文的主要贡献是一个有效的解码算法的扩频码的一半的最小距离。
2008-05-21 cs.IT math.IT
Channel Coding and Decoding in a Relay System Operated with Physical layer Network Coding
物理层网络编码（PNC）允许两个端节点同时向中继发送消息，可以显著提高无线双向中继信道（TWRC）的吞吐量。为了实现可靠的通信，信道编码可以应用于PNC之上。本文研究了逐链路信道编码PNC，其中在中继的关键过程是将从两个端节点接收的叠加的信道编码分组加上噪声Y3=X1+X2+W3变换为源分组的网络编码组合S1 XOR S2。这与传统的多址接入问题不同，传统的多址接入问题的目标是分别获得S1和S2。从Y3到（S1 XOR S2）的变换被称为数字解码网络编码过程（CNC），因为它涉及信道解码和网络编码操作。本文的贡献在于，在设计CNC时，我们应该首先（i）将Y3信道解码为叠加的源符号S1+S2，然后（ii）将S1+S2变换为网络编码分组（S1 XOR S2）。与先前提出的CNC策略相比，该策略减少了信道编码网络编码失配。然而，不明显的是，存在用于步骤（i）的有效解码器。本文的第二个贡献是提供一个明确的结构，这样的解码器的基础上使用的重复累积（RA）码。具体地说，我们重新设计了传统点对点信道中RA码的置信传播算法，以适应PNC多址信道的需要。仿真结果表明，我们的新方案优于以前提出的方案显着的BER没有增加复杂度。
2010-01-18 cs.IT cs.NI math.IT
On the Probability of Partial Decoding in Sparse Network Coding
稀疏网络编码（SNC）作为对随机线性网络编码（RLNC）在计算复杂性方面的改进，已经成为一种很有前途的网络编码方案。然而，在这篇文献中，一直没有解析表达式的概率解码的一部分源消息后，传输的一些编码的数据包。在这项工作中，我们研究了解码一部分源消息的概率问题，即，在使用SNC的系统的解码器中的部分解码。我们利用包含和排除原理推导出部分解码概率的表达式。所提出的模型预测的概率部分解码的平均偏差为6%。我们的研究结果表明，SNC有很大的潜力，恢复一小部分的源消息，特别是在较高的稀疏性和较低的伽罗瓦域大小。此外，为了在整个传输过程中实现更好的部分解码概率，我们定义了一个稀疏调整方案，显着增加部分解码的概率。我们的研究结果表明，这种调整方案实现了16%的改进，相对于传统的SNC解码的一部分源数据包的概率。
2019-07-28 cs.IT math.IT
Asynchronous Physical-Layer Network Coding with Quasi-Cyclic Codes
研究了接收机已知但不易补偿的有界定时抖动情况下的通信。这种情况的示例包括符号间干扰（ISI）信道和异步无线网络上的点对点通信。在这些场景中，尽管接收器可能知道所有延迟，但是由于信号被混合在一起，接收器补偿延迟通常不是一件容易的任务。一种新的框架称为交织/解交织变换（IDT）提出来处理这个问题。它示出，IDT允许一个设计的延迟，以便准循环（QC）码与适当的移位约束可以相应地使用。当与QC码结合使用时，IDT提供比仅依赖于循环码的现有方案显著更好的性能。然后研究了异步物理层网络编码的两种情况，即ISI信道的整数强制均衡和异步计算转发。对于整数强制均衡，所提出的方案提供了使用循环码的改进的性能。对于异步计算和转发，所提出的方案表明，没有损失的可实现的信息，由于延迟是整数倍的符号持续时间。此外，所提出的方法表明，有时可以利用信道引入的延迟来获得比同步情况下可获得的信息速率更高的信息速率。所提出的IDT可以被认为是由Wang等人提出的交织/去交织思想的推广，其允许使用QC码，从而大大增加了设计空间。
2014-11-14 cs.IT math.IT
Error Exponents for Asynchronous Multiple Access Channels. Controlled Asynchronism may Outperform Synchronism
本文用类型法的一种改进方法--子类型法，导出了帧异步离散无记忆异步多址信道的通用编译码的指数误差界。采用最大经验多信息解码。一个关键的工具是一个改进的包装引理，克服了码字重复所造成的技术困难，通过归纳为基础的新的论点。的渐近形式的界限承认数值评估。这表明，通过同步传输（如果可能的话）可实现的误差指数可以经由受控的并行性（即，码字的有意移位）被超播种。
2020-02-03 cs.IT math.IT
On the Structure of the Capacity Region of Asynchronous Memoryless Multiple-Access Channels
无记忆多路存取通道的异步容量区域是某些多面体的并集。众所周知，这种多面体的顶点可以通过称为连续解码的技术来接近。还已知的是，连续解码的扩展适用于这种多面体的主面。该扩展包括以这样的方式形成用户组，即组内的用户被联合解码，而组被相继解码。本文更进一步。它表明，连续解码扩展到上述多面体的每一个面。从分配给该面上的标签获得感兴趣面上的所有速率的组组成以及解码顺序。从标签中可以提取一些结构属性，例如对应面的尺寸以及两个面是否相交。任何给定尺寸的面数的表达式也来自标签。
2008-02-23 cs.IT math.IT
Analogy and duality between random channel coding and lossy source coding
这里，我们以统一的方式（使用“R（P，Q，D）”）写出信道编码和有损信源编码中的随机编码指数。我们推导出它们的显式形式，并表明，对于一个给定的随机码本分布Q，信道解码错误指数可以被看作是一个编码成功指数在有损信源编码，和信道正确解码指数可以被看作是一个编码失败指数在有损信源编码。然后，我们将通道指数扩展到任意D，对于D > 0，对应于擦除解码，对于D < 0，对应于列表解码。为了比较，我们也得到确切的随机编码指数为福尼的最佳权衡解码器。
2017-10-29 cs.IT math.IT
Universal Decoding for Source-Channel Coding with Side Information
我们考虑Slepian-Wolf编码的设置，其中源向量的随机二进制值经历信道编码，然后在接收器处基于与源相关的附加边信息进行解码。对于一个给定的随机选择的信道码字的分布，我们提出了一个通用的解码器，既不依赖于相关的源，也不依赖于信道的统计，假设第一，他们都是无记忆的。对该通用译码器的随机合并/随机编码误差指数的精确分析表明，它与最优最大后验概率（MAP）译码器所达到的误差指数相同。以前已知的结果普遍Slepian-Wolf源解码，普遍的信道解码，和普遍的源-信道解码，都得到了这个结果的特殊情况。随后，我们进一步将结果推广到几个方向，包括：（i）有限状态源和有限状态信道，以及基于Lempel-Ziv解析的通用解码度量，（ii）任意源和信道，其中通用解码是关于给定类别的解码度量，以及（iii）完全解码度量。（对称）Slepian-Wolf编码，其中两个源流分别被馈送到随机合并源编码器，随后是随机信道编码器，然后由通用解码器联合解码。
2016-01-24 cs.IT math.IT
Optimal Solution for the Index Coding Problem Using Network Coding over GF(2)
索引编码问题是多播网络中普遍存在的基本传输问题。网络编码在一个大的有限域大小已被证明是一个理论上有效的解决方案的索引编码问题。然而，在大的有限域大小上的分组编码和解码的高计算复杂性、以及其对编码和解码吞吐量的后续损失和更高的能量成本使得其不适合在处理器和能量受限设备（如移动电话和无线传感器）中的实际实现。虽然GF（2）上的网络编码可以缓解这些问题，但它以降低吞吐量性能为代价。为了解决这个问题，我们提出了一个吞吐量最优的三角形网络编码方案GF（2）。我们表明，这样的编码方案可以提供无限数量的创新包和解码涉及简单的回代。这种编码方案提供了对索引编码问题的有效解决方案，并且其较低的计算和能量成本使其适合于在具有有限处理和能量容量的设备上的实际实现。
2012-09-28 cs.IT cs.NI math.IT
LP Decoding meets LP Decoding: A Connection between Channel Coding and Compressed Sensing
介绍了两种线性规划解码器，即信道编码线性规划解码（CC-LPD）和压缩感知线性规划解码（CS-LPD）。到目前为止，它们都是独立发展的。本文的目的是表明，有一个紧密的联系，一方面，CS-LPD的基础上的零-一测量矩阵的实数，另一方面，CC-LPD的二进制线性码，这是通过查看此测量矩阵作为一个二进制奇偶校验矩阵。这种连接允许将性能保证从一种设置转换到另一种设置。
2009-10-06 cs.IT math.IT
On the exact decoding error probability exponent of the random coding on BSC
本文研究了在二元对称信道上随机编码的解码错误概率指数，通过新的随机变量和的分布结果推导出精确的指数表达式。
2026-05-19 cs.IT math.IT math.PR
Joint Channel-Network Coding Strategies for Networks with Low Complexity Relays
我们研究联合网络和信道编码方案的网络时，中继节点不能执行信道编码操作。相反，信道编码在源节点处执行，而信道解码仅在目的地节点处完成。我们研究了三种不同的解码策略：独立的网络然后信道解码，串行网络和信道解码，以及联合网络和信道解码。此外，我们描述了如何实现这样的联合网络和信道解码使用迭代可解码的纠错码。使用简单的网络作为一个模型，我们得出可实现的速率区域，并使用模拟来证明这三个解码器的有效性。
2011-10-25 cs.IT math.IT
Informed Network Coding for Minimum Decoding Delay
网络编码是无线网络中一种高效的数据分发机制。由于网络编码信息只能在递送足够数量的编码分组之后才能被恢复，因此所产生的解码延迟对于诸如实时媒体流传输之类的延迟敏感应用而言可能成为问题。出于这一观察，我们考虑了几种算法，最大限度地减少解码延迟，并通过仿真分析其性能。这些算法的不同之处在于所需的关于邻居缓冲区状态的信息以及使用这些信息来决定通过编码操作组合哪些分组的方式。我们的研究结果表明，一个贪心算法，其编码最大化的节点数，在编码的数据包是立即解码显着优于现有的网络编码协议。
2008-09-12 cs.IT math.IT
Approximate Decoding Approaches for Network Coded Correlated Data
本文考虑了一个框架，其中来自相关源的数据传输的网络编码的帮助下，在ad-hoc网络拓扑结构。相关数据在传感器处独立编码，并且在中间结点处采用网络编码以提高数据传递性能。在这样的设置中，我们专注于在解码器的重建源的问题时，完美的解码是不可能的，由于损失或带宽瓶颈。我们首先表明，源数据的相似性，可以在解码器允许解码的基础上，一种新的和简单的近似解码方案。我们分析了网络编码参数，特别是有限编码域的大小对解码性能的影响。我们进一步确定的最佳字段大小，最大化的预期解码性能之间的权衡信息损失所招致的限制的源数据的分辨率和重建的数据中的错误概率。此外，我们表明，当源模型的准确性增加时，即使使用简单的近似解码技术，近似解码的性能也会提高。我们提供说明性的例子，我们的算法，可以部署在传感器网络和分布式成像应用程序的可能性。在这两种情况下，实验结果证实了我们的分析的有效性，并证明了我们的低复杂性解决方案的相关数据源的交付的好处。
2011-12-19 cs.IT cs.NI math.IT
A Low-decoding-complexity, Large coding Gain, Full-rate, Full-diversity STBC for 4 X 2 MIMO System
提出了一种适用于4发送2接收（$4\times 2$）多输入多输出（MIMO）系统的低译码复杂度、全分集、全速率空时分组码（STBC）。对于这样的系统，已知的最好的码是DjABBA码，并且最近，Biglieri、Hong和Viterbo提出了另一种STBC（BHV码），其具有比DjABBA低的解码复杂度，但是不具有像DjABBA码那样的全分集。本文提出的码具有相同的解码复杂度的平方QAM星座的BHV码，但也有全分集。与DjABBA码族中的最佳码相比，我们的码具有更低的译码复杂度，更好的编码增益，因此也有更好的误码性能。仿真结果证实了这些。
2008-06-11 cs.IT math.IT
Coding and Decoding Schemes for MSE and Image Transmission
在这项工作中，我们探讨了编码和解码的可能性量身定制的均方误差评估的错误，如图像传输的上下文中。为此，我们引入了一个损失函数，表示离散信道的编码和解码方案的整体性能，并交换通常的目标，最大限度地减少错误概率的预期损失。在这种环境中，我们探索的可能性，使用有序的解码器，以创建一个消息明智的不等错误保护（UEP），其中最有价值的信息是通过放置在其邻近信息的字，不同的一个小值的错误保护。我们给出明确的例子，使用灰度图像，包括小规模的性能分析和可视化模拟的BSMC。
2014-11-05 cs.IT math.IT
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
Improved bounds on the decoding failure probability of network coding over multi-source multi-relay networks
研究了一种多源多中继网络，中继节点对源数据包采用基于随机线性网络编码的编码方案，并生成编码数据包。如果目的节点收集到足够多的编码数据包，它可以恢复所有源节点的数据包。源到中继节点和中继到目的节点之间的链路被建模为分组擦除信道。改进的边界上的解码失败的概率，这是显着接近模拟结果，并显着优于以前的界限。实例证明了新边界相对于旧边界的紧密性和实用性。
2016-07-20 cs.IT math.IT
Enhanced Algebraic Error Control for Random Linear Network Coding
差错控制对网络编码具有重要意义，因为如果不加以控制，差错会极大地降低网络编码的吞吐量增益，并严重破坏数据的可靠性和安全性。两个家庭的代码，子空间和秩度量码，已被用来提供随机线性网络编码的错误控制。在本文中，我们提高了这两个家庭的代码的纠错能力，通过使用一种新的双层解码方案。虽然子空间和秩度量码的解码服务于第二层解码，我们建议通过利用子空间和秩度量码的汉明距离特性在分组级上执行第一层解码。这种分组级解码也可以由中间结点实现以减少错误传播。为了支持第一层解码，我们还研究了三个重要的家庭的子空间和秩度量码，Gabidulin码，Kotter-Kschischang码，Mahdavifar-Vardy码的汉明距离性质。据我们所知，这些代码的两层解码方案和海明距离属性都是新颖的。
2012-05-03 cs.IT math.IT
Time-Asynchronous Gaussian Multiple Access Relay Channel with Correlated Sources
研究了一组相关信源$(U_1,\cdots,U_K)$在编码器间具有时间同步性的高斯多址中继信道上的传输。我们假设发射机之间的最大可能偏移${\mathsf{d_{max}}}(n)$随着块长度$n \rightarrow \infty$无限制地增长，而最大可能偏移与块长度的相对比率${\mathsf{d_{max}}(n) / n}$渐近地为零。对于这样一个联合源信道编码的问题，并在特定的增益条件下，我们推导出可靠的通信的必要和充分条件，并表明，单独的源和信道编码达到最佳性能。特别是，我们首先推导出一个一般的外边界上的源熵内容的所有通道增益作为我们的主要结果。然后，使用Slepian-Wolf信源编码结合信道编码方案引入\cite{Cover_McEliece:81}上的块马尔可夫编码，我们表明，从而实现的内界匹配的外界。因此，作为一个推论，我们还解决了在同一上下文中通过两个用户干扰信道发送一对相关源的问题。
2014-08-08 cs.IT math.IT
A simple coding-decoding algorithm for the Hamming code
在这项工作中，我们提出了一种新的简单的方法来编码/解码通过嘈杂的信道传输的消息，并防止错误的汉明方法。我们还提出了一个快速和有效的算法的编码和解码过程中，既不使用生成矩阵，也不使用奇偶校验矩阵的汉明码。
2022-01-06 cs.DM cs.IT math.IT
Binary Systematic Network Coding for Progressive Packet Decoding
我们考虑二进制系统的网络代码，并调查他们的能力解码源消息的全部或部分。我们进行了概率分析，推导出封闭形式的表达式的解码概率和系统的网络编码优于传统的网络编码。我们还开发了一个算法的基础上高斯消除，允许渐进解码的源数据包。仿真结果表明，该译码算法能够达到理论上的最优性能。此外，我们证明了系统的网络码配备了该算法是很好的候选人，渐进式数据包恢复，由于其整体解码延迟特性。
2015-01-14 cs.IT cs.MM cs.PF
Unified Error Analysis for Synchronous and Asynchronous Two-User Random Access
ECE Dept., Colorado State Univ.（科罗拉多州立大学电气与计算机工程系）
本文提出了一种统一的误差分析方法，用于同步和异步双用户随机接入系统，通过分析不同解码策略下的误差性能，推导出通用误差性能的上界。
2025-11-26 cs.IT math.IT
Channel capacity of polar coding with a given polar mismatched successive cancellation decoder
Arıkan的极化编码现在是一种被充分研究的技术，其允许以低复杂度编码和解码实现二进制输入无记忆信道的对称容量，前提是使用极化解码架构并且解码度量与真实信道匹配。在本文中，我们分析了通信速率时，可实现的极化编码/解码架构与解码器使用不正确的信道模型。我们定义的“极性不匹配的能力”作为一个模拟的经典不匹配的能力，给它一个表达式，并推导出它的界限。
2018-05-07 cs.IT math.IT
Variable-Length Coding with Feedback: Finite-Length Codewords and Periodic Decoding
长期以来，理论分析表明反馈改善了单用户无记忆信道的差错指数，但没有改善其容量。最近，Polyanskiy等人研究了非渐近状态下可变长度反馈终止（VLFT）码的好处。在这项工作中，可重复性是基于一个无限长的随机码，并试图在每个符号解码。由于信道分散而导致的来自容量的编码速率回退通过反馈而大大减小，从而允许以令人惊讶的小的预期延迟来接近容量。本文主要研究基于有限长码的VLFT码，并且只在特定的译码次数下进行译码。研究了使用有限块长度$N$和指定解码时间序列的代价。本文表明，适当地缩放$N$与预期的延迟可以实现相同的性能与$N = \infty$常数项。由周期性解码时间引入的惩罚是解码时间之间的间隔的线性项，并且因此如果解码时间之间的间隔随着预期延迟次线性地增长，则性能随着预期延迟的增长而接近容量。
2013-02-25 cs.IT math.IT
Distributed Rate Allocation in Inter-Session Network Coding
在这项工作中，我们提出了一个分布式的速率分配算法，最大限度地减少平均解码延迟的多媒体客户端在会话间网络编码系统。我们考虑的情况下，用户被组织在一个网状网络，每个用户请求的内容的一个可用的源。我们提出了一种新的分布式算法，其中网络用户确定的编码操作和分组速率被要求从父结点，使解码延迟最小化的所有客户端。速率分配问题由每个用户解决，每个用户寻求使其子女和其自身的平均解码延迟最小化的速率。由于优化问题是一个先验的非凸的，我们引入了等价的数据包流的概念，它允许估计每个用户需要收集解码的数据包的预期数量。然后，我们将原来的速率分配问题分解成一组凸子问题，这些凸子问题最终结合起来，得到一个有效的近似解的延迟最小化问题。结果表明，该方案消除了瓶颈，并减少了解码延迟所经历的有限的带宽资源的用户。我们使用NS-3网络模拟器验证了我们的分布式速率分配算法在不同的视频流场景中的性能。我们表明，我们的系统是能够利用会话间网络编码的同时交付的视频会话在网络中的路径多样性。
2013-09-20 cs.IT cs.NI math.IT
Physical-layer Network Coding: A Random Coding Error Exponent Perspective
在这项工作中，我们推导出的随机编码误差指数的上行链路相位的双向中继系统，其中物理层网络编码（PNC）。误差指数是针对实际的（但次优的）XOR信道解码设置导出的。我们表明，随机编码误差指数下的最佳（即，最大似然）PNC信道解码，即使在次优XOR信道解码下也可以实现。推导出的可扩展性界限为我们提供了有价值的见解，并可以作为一个基准的实际信道编码的PNC系统采用低复杂度解码器时，使用有限长度的码字的性能。
2017-02-04 cs.IT math.IT
Sliding Network Coding for URLLC
在本文中，我们提出了一种基于网络编码（NC）的方法，超可靠的低延迟通信（URLLC）擦除信道。在传输多个数据包，我们证明了使用随机NC可以提高可靠性的解码错误概率，而它会导致更长的解码延迟比一个众所周知的K-重复。为了避免长的解码延迟，我们考虑滑动NC（SNC）设计，允许具有保证的解码延迟的每个数据包的高度可靠的传输。文中给出了几个设计实例，并分析了它们的译码出错率。通过分析可知，在相同的频谱效率下，SNC的译码出错率远低于K重，这意味着SNC比K重能实现更可靠的传输。
2021-11-19 cs.IT math.IT
Exact Decoding Probability of Sparse Random Linear Network Coding for Reliable Multicast
稀疏随机线性网络编码（SRLNC）作为一类保证多播通信可靠性的纠删码得到了广泛的研究。然而，SRLNC的解码成功概率的精确表达式仍然是未知的，并且现有的表达式是渐近的或近似的。本文推导了SRLNC译码成功概率的精确表达式。实现这一点的关键是提出一个标准，一个向量是包含在一个子空间。为了得到这个准则，我们构造了一个子空间的基，关于这个基，向量的坐标是已知的，基于矩阵的列的最大线性独立集。通过一个简单的例子说明了导出表达式的正确性和计算量。
2021-08-26 cs.IT math.IT
Distributed Space Time Codes with Low Decoding Complexity for Asynchronous Relay Networks
最近Li和Xia提出了一种基于Alamanti空时码和正交频分复用的无线中继网络传输方案，以对抗中继节点处的定时误差的影响。这种传输方案非常简单，并且对于任何数量的中继都可以实现2阶分集。由于其简单性，该方案被扩展到一个更一般的传输方案，可以实现充分的合作多样性的任何数量的中继。的分布式空时码（DSTC）结构，承认其应用在建议的传输方案的条件被确定，并指出，最近提出的全分集四组可解码的DSTC预编码坐标交织正交设计和扩展Clifford代数满足这些条件。然后，它示出了如何在源差分编码可以与所提出的传输方案相结合，以达到一个新的传输方案，可以实现完全的合作分集在异步无线中继网络中没有信道信息，也没有定时误差的知识在目的节点。最后给出了适用于这种二次幂中继传输方案的四种分组可译码分布式差分空时码。
2007-09-18 cs.IT math.IT
Perpetual Codes for Network Coding
随机线性网络编码（RLNC）提供了一种理论上有效的编码方法。它的一些实际缺点是解码的复杂性和由于编码向量的开销。对于计算能力较弱和电池驱动的平台，这些挑战尤其重要。在这项工作中，我们考虑的编码变体永久码是稀疏的，非均匀的，编码向量有一个紧凑的表示。稀疏性允许快速编码和解码，并且符号的非均匀保护使得能够在所产生的符号与在源处编码的符号不可区分的情况下进行重新编码。结果表明，该方法可以提供一个编码开销任意接近RLNC，但在减少计算负荷。在RLNC上实现的增益随着代大小而增长，并且编码和解码吞吐量与2048代大小的RLNC相比大约高一个数量级。此外，该方法允许在编码吞吐量和代码开销之间进行轻松调整，这使得它适用于广泛的平台和应用程序。
2015-09-15 cs.IT cs.NI math.IT
A Lossy Graph Model for Decoding Delay Reduction in Instantly Decodable Network Coding
本文研究了有损反馈情况下广义即时可解码网络编码（G-IDNC）的广播解码延迟性能。在文献[1]中，该问题被表述为G-IDNC图上的最大权团问题。为了进一步减小解码延迟，本文引入了有损G-IDNC图（LG-IDNC）。G-IDNC图仅表示无疑可组合的分组，而LG-IDNC图也表示当编码分组的预期解码延迟低于其中编码的每个分组的单独预期解码延迟时的不确定分组组合。由于已知最大权重团问题是NP-难的，我们使用在[2]中引入的启发式算法来发现LG-IDNC图中的最大权重团，并且最后我们通过大量的模拟来比较LG-IDNC和G-IDNC图的解码延迟性能。数值结果表明，我们的新的LG-IDNC图配方优于G-IDNC图配方在所有情况下，并取得显着改善的解码延迟，特别是当反馈擦除概率高于数据包擦除概率。
2013-11-03 cs.IT math.IT
Joint Channel Estimation and Channel Decoding in Physical-Layer Network Coding Systems: An EM-BP Factor Graph Framework
研究了物理层网络编码（PNC）系统中的联合信道估计和信道译码问题。在PNC中，多个用户同时向中继传输。PNC信道解码不同于传统的多用户信道解码：具体地，PNC中继的目的是解码网络编码的消息，而不是用户的个人消息。虽然先前的工作已经表明，PNC可以显着提高中继网络的吞吐量，改善是基于准确的信道估计的可用性。然而，PNC中的信道估计可能特别具有挑战性，因为1）多个用户的重叠信号; 2）由信道编码引起的数据符号之间的相关性;以及3）时变信道。我们结合期望最大化（EM）算法和信念传播（BP）算法在一个统一的因子图框架来应对这些挑战。在该框架中，通过EM子图执行信道估计，并且通过BP子图执行信道解码，BP子图对与PNC信道解码的目标匹配的虚拟编码器进行建模。这两个子图之间的迭代消息传递允许逐步接近两者的最优解。我们提出了广泛的仿真结果表明，我们的PNC接收器的优越性，比其他PNC接收器。
2013-11-22 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
Localized Dimension Growth: A Convolutional Random Network Coding Approach to Managing Memory and Decoding Delay
针对多播随机网络编码中的字段长度问题，提出了一种\textit{Adaptive Random Convolutional Network Coding}（ARCNC）算法，并通过理论分析和数值仿真研究了该算法的存储性能和解码延迟性能. ARCNC作为卷积码运行，局部编码内核的系数在一个小的有限域上随机选择。局部编码核的基数随时间增加，直到相关汇聚节点的全局编码核矩阵满秩。ARCNC通过局部增加卷积码的维数，在没有先验知识的情况下适应未知的网络拓扑。由于不同约束长度的卷积码可以共存于网络的不同部分中，因此可以实现解码延迟和存储器开销的减少。我们表明，这种方法的表现不差于随机线性网络码的可解码性，并可以提供显着的收益的平均解码延迟或内存的组合，穿梭和随机几何网络。
2013-03-19 cs.IT math.IT
