Analysis of Coded Selective-Repeat ARQ via Matrix Signal-Flow Graphs
我们提出了两个方案的选择性重复ARQ协议的数据包擦除信道与不可靠的反馈：（i）一个混合ARQ协议与软合并在接收机，和（ii）编码的ARQ协议，通过建立在未编码的基线方案的ARQ，开发的Ausavapattanakun和Nosratinia。我们的方法利用离散时间排队和编码理论来分析所提出的数据传输方法的性能。我们结合前向纠错来减少按序传输延迟，并利用矩阵信号流图的方法来分析协议的吞吐量和延迟。我们证明和对比的编码协议的性能与未编码的计划，说明编码传输的好处。
2018-01-31 cs.IT cs.NI math.IT
On Timely Channel Coding with Hybrid ARQ
研究了一种状态更新通信系统，其中发射机与接收机通过噪声信道进行通信。目标是随着时间的推移及时交付新数据，这是由信息年龄（AoI）指标评估的。信道编码用于对抗信道错误，并且发送反馈以确认更新的接收。在解码不成功的情况下，采用混合ARQ协议，其中发送增量冗余（IR）比特以增强解码能力。如果解码仍然不成功，则此操作会持续一段时间，然后改为传输新的（新鲜的）状态更新。在解码成功的情况下，发送器可以选择在发送新的更新之前空闲地等待一定量的时间。一个一般性的问题，制定优化的码字和IR长度为每次更新，和等待时间，使长期平均AOI最小化。稳态确定性的政策进行了研究，其中的码字和IR长度是固定的每次更新，和等待时间是一个确定性的功能的AoI。最佳的等待策略，然后推导出，并示出具有阈值结构，其中发射机发送一个新的更新，只有当AoI增长超过一定的阈值，这是一个函数的码字和IR长度。在二进制对称信道的背景下讨论了码字和IR长度的选择。
2019-05-08 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Information in Physical-Layer Network Coding Enabled Two-Way Relay Networks
研究了双向中继网络中采用物理层网络编码（PNC）的信息新鲜度问题。信息新鲜度由信息年龄（AoI）来量化，AoI定义为自最近接收到的信息更新的生成时间以来所经过的时间。PNC通过将叠加的电磁波转换为网络编码消息来减少TWRN的通信延迟，以便最终用户可以更频繁地通过中继向彼此发送更新数据包。虽然更频繁地发送更新数据包有可能减少AoI，但如何处理数据包损坏尚未得到很好的研究。具体地，如果旧分组在TWRN的任何跳中被破坏，则需要决定丢弃或重传旧分组，例如，新的分组具有最近的信息，但是可能需要更多的时间来传递。我们研究的平均AoI有和没有ARQ在PNC使能TWRN。我们首先考虑一个非ARQ方案，其中旧的数据包总是被丢弃时损坏，称为一次丢失，然后丢弃（OLTD），和一个经典的ARQ方案，没有数据包丢失，称为可靠的数据包传输（RPT）。有趣的是，我们的分析表明，无论是非ARQ方案还是纯ARQ方案都没有达到良好的平均AoI。然后，我们提出了一个上行链路丢失，然后丢弃（ULTD）协议，结合分组丢弃和ARQ。在软件无线电上的实验表明，ULTD在平均AoI方面明显优于OLTD和RPT。虽然本文的重点是TWRN，我们相信ULTD的见解一般适用于其他两跳网络。我们的见解是，为了实现高信息新鲜度，当分组在第一跳中被破坏时，应该生成并发送新的分组（即，旧的分组被丢弃）;当分组在第二跳中被破坏时，旧的分组应当被重…
2021-07-14 cs.IT cs.NI math.IT
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
A Cooperative Network Coding Strategy for the Interference Relay Channel
本文研究了以卫星为中继的干扰中继网络。提出了一种基于物理层网络编码和叠加调制解码的用户间单向通信协作策略。我们的解决方案在吞吐量方面的性能进行评估，通过容量分析和模拟，包括实际的限制，如缺乏同步的时间和频率。我们证明吞吐量显着大于经典的分时情况下。
2012-05-24 cs.NI
Adaptive Causal Network Coding with Feedback
针对具有延迟反馈的点对点通信信道，提出了一种新的具有前向纠错功能的自适应因果随机线性网络编码（AC-RLNC）算法。AC-RLNC自适应于算法估计的信道条件，并且是因果关系的，因为编码取决于特定的擦除实现，如反馈补偿中所反映的。具体地说，该模型可以通过反馈学习信道的擦除模式，并使用先验和后验算法自适应地调整其重传率。通过这些调整，AC-RLNC实现了期望的延迟和吞吐量，并使传输具有零错误概率。我们上界的吞吐量和平均和最大的顺序交付延迟的AC-RLNC，并证明了点对点通信信道中的非渐近制度的建议码可以实现90%以上的信道容量。为了上界的吞吐量，我们利用最小的Bhattacharyya距离的AC-RLNC代码。我们通过模拟验证了这些结果。我们对比AC-RLNC的性能与选择性重复（SR）-ARQ，这是因果关系，但不是自适应的，是一个后验。通过对实验获得的商业痕迹的研究，我们证明了基于AC-RLNC的协议可以，vis-`a-vis SR-ARQ，增加一倍的吞吐量增益，并且当信道是突发性的时，在平均顺序传递延迟方面增加三倍。此外，最大和平均按顺序传送延迟之间的差异比SR-ARQ小得多。缩小延迟差距并提高吞吐量对于实现超可靠低延迟通信（URLLC）应用非常有希望。
2019-09-27 cs.IT cs.NI math.IT
Moving Window Network Coding in Cooperative Multicast (v1)
协作多播是解决无线网络中单跳广播瓶颈问题的有效方法。通过结合随机线性网络编码技术，现有的方案可以显着减少重传开销。然而，接收机可能会招致大的解码延迟和复杂度，由于批解码方案。此外，对显式反馈的依赖会导致大型网络的可扩展性问题。提出了一种基于移动窗口网络编码技术的协作组播协议MWNCast。我们证明了所提出的计划的三个属性。首先，在没有显式反馈的情况下，MWNCast可以近似于协作容量，并且随着窗口大小的增加，分组丢失概率几乎呈指数下降。其次，接收机的平均解码延迟相对于其业务强度$ρ$大约为$O(\frac{1}{(1-ρ)^2})$。第三，MWNCast可以实现$O(W)$相对于窗口大小$W$的线性解码复杂度。仿真结果表明，MWNCast在没有显式反馈的情况下，能够在吞吐量和解码时延之间取得较好的折衷，同时将丢包率和解码复杂度保持在很低的水平。
2012-09-18 cs.NI
Minimizing Energy Consumption for Cooperative Network and Diversity Coded Sensor Networks
在本文中，我们提出了一种方法，以尽量减少多跳无线分组网络的能量消耗，同时达到所需的可靠性水平。我们考虑使用协同网络编码（CNC）的网络，这是协同通信和网络编码的协同组合。我们的方法是优化和平衡使用的前向错误控制，错误检测，并在这些网络的数据包级别的重传。此外，我们引入了协同分集编码（CDC），这是一种新的手段来编码的信息包，其目的是最大限度地减少能源消耗的编码操作。在目的地成功接收的概率和目的地正确接收的信息分组的预期数量方面，CDC的性能与CNC相似。然而，CDC在源节点处需要较少的能量，因为其实现简单。实现最小的能耗，并具有所需的可靠性水平，对于许多无线传感器和体域网的最佳功能至关重要。对于典型应用，优化的CDC或CNC网络与基准CNC方案相比可实现>= 25%的节能。
2014-06-03 cs.NI
FlexONC: Joint Cooperative Forwarding and Network Coding with Precise Encoding Conditions
近年来，网络编码作为一种创新的方法出现，它通过将多个单播合并到一个广播中来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。本文阐述了网络编码研究中的一些突出问题，并提出了一种灵活的网络编码方案（FlexONC）作为这些问题的解决方案。此外，本研究发现以往的研究中所使用的条件，以合并不同流量的数据包过于乐观，会影响网络的性能不利。因此，我们为数据包编码提供了一套更精确的规则。实验结果表明，FlexONC优于以前的方法，特别是在高比特出错率的网络，通过更好地利用冗余数据包在网络中传播。
2018-01-07 cs.NI
STiCMAC: A MAC Protocol for Robust Space-Time Coding in Cooperative Wireless LANs
中继辅助协作无线通信已经被证明具有显着的性能增益超过传统的直接传输方案。与基于单中继的协作方案相比，利用多中继进一步提高了传输的可靠性和速率。分布式空时编码（DSTC）作为利用多个中继的方案之一，需要中继之间的紧密协调，并且在具有移动性的分布式环境中表现不佳。在本文中，一个合作的媒体访问控制（MAC）层协议，称为\emph{STiCMAC}，设计，允许多个中继在同一时间在IEEE 802.11网络中进行传输。该传输基于一种称为\emph{randomized distributed space-time coding}（\emph{R-DSTC}）的新型DSTC方案，该方案需要最少的协调。与传统的合作方案，选择具有良好的链路的节点，\emph{STiCMAC}选择一个\emph{transmission mode}，可以最大限度地提高端到端的数据率。任何从源正确接收的站都可以充当中继并参与转发。MAC协议以完全分散的方式实现，并且能够在运行中适时地招募中继，从而使其\emph{robust}适应信道变化和用户移动性。仿真结果表明，该算法在移动环境下，网络容量和时延性能都有很大提高。
2011-09-21 cs.NI
Cooperative Retransmissions Through Collisions
无线网络中的干扰是限制容量的关键因素之一。最近开发的干扰拥抱技术在将冲突转化为有用的传输方面表现出良好的性能。然而，由于其严格的要求，干扰拥抱技术很难在实际应用中应用。在本文中，我们考虑利用干扰拥抱技术在一个共同的情况下，两个干扰发送器-接收器对。通过采用机会监听和模拟网络编码（ANC），我们表明，相比于传统的ARQ重传，更高的重传吞吐量可以通过允许两个干扰的干扰源，以合作的方式选择丢失的数据包在同一时间。这种同时重传通过简单的握手过程来促进，而不引入额外的开销。仿真结果表明，所提出的协作重传的优越性能。
2011-03-08 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Cooperative Caching for VoD with Geographic Constraints
我们考虑在蜂窝网络中的视频流的缓存，其中每个基站都配备有一个缓存。视频流被划分为多个子流，目标是将子流放置在缓存中，使得剩余回程负载最小化。我们考虑两种编码机制的子流：分层编码（LC）机制和多描述编码（MDC）。我们开发了一个分布式异步算法，用于决定哪些文件存储在哪个缓存中，以最大限度地减少剩余带宽，即，从网关下载具有特定视频质量的用户所请求视频的丢失子流的成本（即，主服务器）。我们表明，我们的算法收敛迅速。此外，我们表明，MDC分区是优于LC机制时，最流行的内容存储在缓存中，但是，我们的算法减少了这种差异。
2019-03-05 cs.NI
Network Coding for Cooperative Mobile Devices with Multiple Interfaces
移动设备之间的协作以及同时利用诸如蜂窝和局域链路之类的多个接口有望满足蜂窝链路上不断增加的吞吐量需求。具体地，当移动设备彼此非常接近并且对相同的内容感兴趣时，除了蜂窝链路之外，还可以利用诸如WiFi直连的设备到设备连接来构建协作系统。然而，理解网络编码对于具有多个接口的协作移动设备的潜力是至关重要的。在本文中，我们考虑这个问题，和（i）开发网络编码方案的合作移动设备具有多个接口，和（ii）通过使用传输的数量来恢复所有数据包作为性能指标的网络编码的性能特征。
2015-05-21 cs.IT cs.NI math.IT
Reliable Physical-layer Network Coding Supporting Real Applications
本文提出了第一个可靠的物理层网络编码（PNC）系统，支持真正的TCP/IP应用的双向中继网络（TWRN）。理论上，在高信噪比（SNR）条件下，与传统调度（TS）相比，PNC可以将TWRN的吞吐量提高2倍。虽然已经有许多关于PNC性能的理论研究，但实验和实施工作相对较少。我们早期的PNC原型建于2012年，是一个离线处理信号的离线系统。对于支持实际应用的系统，信号必须实时在线处理。我们的实时可靠的PNC原型，简称为RPNC，解决了一些关键的挑战，使真正的TCP/IP应用程序的支持。有利的组成部分包括：1）实现PNC系统的us级同步的时隙系统; 2）降低PNC信号处理复杂度以满足实时约束; 3）为PNC定制的ARQ设计以确保可靠的分组传送; 4）到应用层的接口。我们接受了挑战，通过SDR平台而不是ASIC或FPGA，在PC中使用通用处理器实现上述所有功能。通过所有这些组件，我们已经成功地演示了TCP图像交换和通过RPNC使用UDP的双方视频会议。实验结果表明，在高信噪比下，实现的吞吐量接近物理层数据率，证明了RPNC系统的高效率。
2016-04-20 cs.NI
Cooperative Defense against Pollution Attacks in Network Coding Using SpaceMac
已知会话内网络编码易受污染攻击。在这项工作中，首先，我们引入了一种新的同态MAC方案称为SpaceMac，它允许一个中间结点，以验证其接收到的数据包是否属于一个特定的子空间，即使子空间随着时间的推移而扩大。然后，我们使用SpaceMac作为一个积木设计一个合作计划，提供完整的防御污染攻击：（i）它可以检测污染的数据包早在中间结点和（ii）它可以确定的确切位置的所有，甚至串通，攻击者，从而有可能消除它们。我们的计划是合作的：任何节点的父节点和子节点协作，以检测由该节点发送的任何被破坏的分组，并且网络中的节点与中央控制器协作，以识别所有攻击者的确切位置。我们在C/C++和Java中实现了SpaceMac作为一个库，我们使库在线可用。我们在PC和Android设备上的评估表明，（i）SpaceMac的算法可以快速有效地计算，（ii）我们的合作防御计划具有较低的计算和显着降低通信开销比其他可比的国家的最先进的计划。
2011-09-16 cs.CR cs.NI
Energy efficiency of network-coding enabled mobile small cells
由于无线设备中有限的电池容量，能量效率变得越来越重要，而同时用户吞吐量要求不断增加。在本文中，我们研究了一种能量有效的合作计划，采用网络编码，以提高能源效率的移动设备。在此，我们提出将移动设备集群到移动小小区中，其中一个移动设备充当具有基本收发器、编码和中继功能的组头。组头协调从移动小小区中的移动设备到网络的基站的传输。该协作方案的目标函数是在一定的误码率下，最小化移动设备的能量消耗。建议的网络编码为基础的计划已被评估通过数值模拟和比较，既有传统的直接发送方案，没有合作组，和合作中继方案。结果表明，与网络编码的合作，能源效率可能会显着增加提供的基站和移动设备的密度是低于一定的值。在该值以上，所比较的协作方案中没有一个可以提高能量效率，而是仅当移动设备经由它们附近的基站进行发送时才降低功耗。
2022-05-12 cs.NI
A Cooperative MARC Scheme Using Analogue Network Coding to Achieve Second-Order Diversity
多址接入中继信道（MARC）被认为是一个模拟的网络编码中实现的中继节点。该模拟编码是在中继节点处接收到的信号的简单相加。利用V-BLAST接收机中的“零检测”结构，我们提出了一种在目的端的检测方案，该方案能够为所有用户提供二阶分集。我们分析评估我们提出的方案的MARC与两个用户的性能，其中紧的上限为未编码和卷积编码的传输块提供。我们通过仿真验证了我们的分析评估，并将结果与非合作传输和相同功率和速率传输的Alamanti方案进行比较。我们的研究结果表明，虽然我们提出的计划表现出相当的性能相比，阿拉姆的计划，它大大优于非合作传输。
2013-03-04 cs.IT cs.NI math.IT
Partner selection in indoor-to-outdoor cooperative networks: an experimental study
在本文中，我们开发了一个合作伙伴选择协议，以提高在合作无线网络的网络寿命。案例研究是合作中继传输从固定的室内节点到一个共同的室外接入点。一个随机双变量模型的衰落参数的空间分布，管理的链路性能，即Rician K因子和路径损耗，提出和验证通过真实的信道测量。伙伴选择协议基于这些衰落参数的函数的实时估计，即，编码增益。为了降低链路质量评估的复杂性，提出了一种贝叶斯方法，该方法使用特定于站点的双变量模型作为编码增益估计的先验信息。该链路质量估计器允许网络寿命增益几乎就像所有K因子值都是已知的一样。此外，它适合IEEE 802.15.4兼容的网络，因为它有效地利用从接收机信号强度指示器获取的信息。大量的数值结果突出了复杂性，鲁棒性模型失配和网络寿命性能之间的权衡。例如，我们表明，不频繁更新的特定于站点的模型，通过K因子估计的一个子集的链接是足够的，至少增加一倍的网络寿命相对于现有的算法仅基于路径损耗信息。
2011-08-10 cs.NI
Feedback-based online network coding
目前的网络编码的实际实现方法是基于批处理的，并且通常不使用反馈，除了可能用信号通知文件下载的完成。本文研究了在网络编码系统中使用反馈的各种好处。它表明，网络编码可以在一个完全在线的方式进行，而不需要批量或代，这样的在线操作不影响吞吐量。虽然这些想法是在一个单跳包擦除广播设置，他们自然扩展到更一般的有损网络，采用网络编码的反馈存在。研究了反馈对发送端队列长度和接收端解码延迟的影响。提出了基于反馈的自适应编码策略，目标是最小化队列长度和延迟。在流量负载接近容量的极限下，这些指标的渐进行为被表征。不同的概念被认为是解码延迟，包括一个顺序敏感的概念，它假设数据包是有用的，只有当交付的顺序。我们的工作可以被看作是自动重传请求（ARQ）计划的编码网络的自然延伸。
2009-04-10 cs.IT cs.NI math.IT
Queue-Architecture and Stability Analysis in Cooperative Relay Networks
使用通过数据速率耦合的比特管道的物理层编码的抽象不足以捕获诸如协作中继网络中的节点协作的概念。因此，基于这种抽象的网络稳定性分析是有效的非合作计划单独和合作计划的意义。从这一点出发，本文开发了一个框架，将信息理论的编码方案与网络稳定性分析。该框架不将系统约束于任何特定的可实现方案，即，中继器可以使用其选择的任何协作编码策略，无论是放大/压缩/解码还是任何交替转发方案。本文重点研究了相干持续时间与分组/码字持续时间具有相同数量级、信道分布未知和衰落状态仅为因果关系已知的情况。本文的主要贡献是两方面的：首先，它开发了一个低复杂度的交换架构，使合作中继网络的稳定运行，第二，它建立了一个简单的网络算法，利用这种交换架构的吞吐量最优。
2010-07-07 cs.IT cs.NI math.IT
Revisiting the Interface between Error and Erasure Correction in Wireless Standards
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Technion-Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文提出利用网络编码的前向擦除纠正替代传统纠错机制，以提高5G通信系统的延迟效率和资源利用率，并指出6G标准化中需加强协议栈模块化设计。
2026-01-04 cs.ET cs.NI
Cooperative Network Coding for Distributed Storage using Base Stations with Link Constraints
在这项工作中，我们考虑了一种新的分布式数据存储/缓存的情况下，在蜂窝环境中，多个节点可能会失败/离开在同一时间。为了保持目标可靠性，我们允许在分配在一组分层中的基站的帮助下合作再生丢失的节点。由于这种分层结构，从每个基站下载的符号具有不同的成本，同时连接蜂窝系统的节点和基站的链路容量也是有限的。在这个更实际和一般的情况下，我们提出了修复带宽成本和每个节点的存储空间之间的基本权衡。特别有趣的工作点是最小存储以及带宽成本点在这个权衡曲线。我们为这些操作点提供了每个节点的相应带宽（成本）和存储空间的封闭式表达式。最后，我们提供了一个显式的最佳代码结构的最小存储再生点为一组给定的系统参数。
2021-05-05 cs.IT cs.NI math.IT
GroupCast: Preference-Aware Cooperative Video Streaming with Scalable Video Coding
在本文中，我们提出了一个偏好感知的合作视频流系统的视频编码使用可伸缩视频编码（SVC），所有的合作用户都有兴趣在一个共享的屏幕上一起观看视频。然而，每个用户的合作意愿受制于她自己的约束，诸如用户数据计划和/或能量消耗。使用SVC，每个块的每一层都可以通过任何合作用户获取。我们制定的问题，找到最佳的质量决策和获取策略的SVC层的视频块的可用带宽，块的最后期限，和合作意愿的不同用户作为一个优化问题。目标是优化QoE度量，该QoE度量保持在最大化每个块的回放速率同时确保最小跳过/停顿持续时间的所有块之间的公平性而不违反任何强加的约束之间的权衡。我们提出了一个离线算法来解决非凸优化问题时，带宽预测是非因果已知的。该算法的运行时间复杂度是视频长度和协作用户数的多项式。此外，我们提出了一个在线版本的算法更实际的情况下，错误的带宽预测短窗口使用。在公共带宽跟踪数据集上使用SVC编码视频的Android设备的实际实现揭示了所提出的算法的鲁棒性和性能，并表明该算法在避免跳过/停顿和以最高质量获取视频块方面显着优于基于循环的机制。
2018-09-28 cs.MM cs.NI
Analysis of Analog Network Coding noise in Multiuser Cooperative Relaying for Spatially Correlated Environment
模拟网络编码（ANC）是在文献中提出的，以提高网络的吞吐量，利用信道分集。在实际情况下，由于信道特性的差异，在接收信号的处理期间会出现额外的残留分量，称为ANC噪声。该ANC噪声分量可以抑制ANC增益。据我们所知，现有的文献都没有考虑通道之间的空间相关性对ANC噪声的影响。本文开发了一个通用的框架，以研究信道特性对ANC噪声的影响。我们已经建模的通道空间相关，以考虑到它们之间的（不）相似性。每个节点的功率约束也被考虑在内。在这项工作中，我们的特点ANC噪声的行为，并提出了结果来分析网络性能的中断概率。我们的研究结果表明，信道之间的空间相关性显着影响ANC噪声的方差以及系统的中断性能。所提出的框架可以提供更好的见解，同时选择系统参数在相关的环境。
2017-08-22 cs.IT cs.NI math.IT
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
Device-to-Device Networking Meets Cellular via Network Coding
利用移动设备之间的设备到设备（D2 D）连接有希望满足蜂窝链路上不断增加的吞吐量需求。具体地，当移动设备彼此非常接近并且对相同内容感兴趣时，诸如Wi-Fi直连的D2 D连接可以被机会性地用于构建协作（并且联合操作）蜂窝和D2 D联网系统。然而，理解、量化和利用网络编码在联合蜂窝和D2 D设置中用于协作移动设备的潜力是至关重要的。在本文中，我们考虑这个问题，并且（i）开发用于联合蜂窝和D2 D设置中的协作移动设备的网络编码框架，即NCMI，其中蜂窝和D2 D链路容量相同，以及（ii）表征所提出的网络编码框架的性能，其中我们使用分组完成时间，其是恢复所有分组的传输时隙的数量，作为性能指标。我们通过模拟展示了我们的网络编码框架的好处。
2017-12-08 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
Two-way Wireless Video Communication using Randomized Cooperation, Network Coding and Packet Level FEC
无线网络中的双向实时视频通信要求高带宽、低延迟和容错能力。本文针对这些需求，提出了一个系统的集成网络编码（NC），用户合作使用随机分布式空时编码（R-DSTC）和分组级前向纠错（FEC）的单向延迟约束下。仿真结果表明，该方案的性能明显优于传统的直接传输和基于R-DSTC的双向协作传输，并且在用户距离较大时最有效。
2012-05-15 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Evaluation of Advanced Relaying Protocols in Large Wireless Networks
本文在使用随机几何工具建模的大型无线网络背景下研究了一些最先进的协作全双工中继协议的性能。我们调查中断行为不同的合作计划，即解码和转发，噪声网络编码和混合噪声网络编码，考虑衰落，路径损耗和干扰，从其他来源和中继。由于网络拓扑结构和所考虑的协议的高度复杂性，不可能进行闭合形式的分析，因此我们的研究是通过广泛但仔细的数值模拟进行的，扫描了大量的相关参数。特别感兴趣的几种情况进行了调查。通过这种方式，就中继协助合作最为有益的网络制度以及通过中继协助合作可能实现的潜在收益得出了富有洞察力的结论。
2018-01-11 cs.IT cs.NI math.IT
Efficient Wireless Security Through Jamming, Coding and Routing
最近有大量的文献介绍了如何通过协作干扰等技术在无线网络的物理层帮助单个发射机和接收机之间进行安全通信。在本文中，我们考虑如何将这些单跳物理层安全技术可以扩展到多跳无线网络，并展示如何增强物理层安全技术与更高层的网络机制，如编码和路由。具体而言，我们考虑的安全最小能量路由问题，其中的目标是计算两个网络节点之间的最小能量路径的约束下的端到端的通信保密性和有效吞吐量的路径，这个问题被表述为一个有约束的优化的传输功率和链路选择，这是被证明是NP-难的。然而，我们表明，有效的算法存在计算精确和近似的解决方案的问题。特别是，我们开发了一个精确的解决方案的伪多项式的复杂性，以及多项式复杂性的ε-最佳近似。仿真结果还提供了我们的算法的效用，并量化其节能相比，（标准）安全无关的最小能量路由和物理层安全的组合。在模拟场景中，我们观察到，通过联合优化链路选择在网络层和合作干扰在物理层，我们的算法减少了一半的网络能耗。
2013-04-09 cs.CR cs.IT cs.NI
Semantic-Forward Relaying: A Novel Framework Towards 6G Cooperative Communications
Northwestern Polytechnical University（西北工业大学）；University of Houston（休斯顿大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）；IMT-Atlantique（IMT-大西洋）；Japan Advanced Institute of Science Technology（日本先端科学技术大学院大学）；University of Oulu（奥卢大学）
本文提出面向6G的语义转发中继框架，通过提取传输语义特征减少载荷并增强鲁棒性，结合Turbo原理设计联合信源信道编码算法迭代交换外信息，仿真证明即使在恶劣信道下也能有效提升恢复信息质量。
2024-01-12 cs.IT cs.LG cs.NI
