Bounds on the Network Coding Capacity for Wireless Random Networks
最近，它已被证明，最大流容量可以实现在一个多播网络中使用网络编码。在本文中，我们提出并分析了一个更现实的无线随机网络模型。我们证明了该模型的网络编码容量集中在其最小割的期望值附近。此外，我们建立了无线节点的上限和下限，使用Beschoff界。我们的实验表明，我们的理论预测与模拟结果相匹配。
2007-10-29 cs.IT cs.NI math.IT
Network Coding Capacity of Random Wireless Networks under a SINR Model
以前的工作对随机有线和无线网络的网络编码容量集中在网络中的链路的容量是独立的情况下。在本文中，我们考虑了一个更现实的模型，无线网络建模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。采用耦合和鞅方法，我们表明，在温和的条件下，随机无线网络的网络编码容量仍然表现出集中行为的平均值的最小割。
2008-04-27 cs.IT cs.NI math.IT
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
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
Antenna Coding by Pixel Antennas: Unlocking A New Dimension for Wireless Communications
China Mobile Research Institute（中国移动研究院）
本文综述像素天线编码技术，通过控制可重构天线配置解锁波束空间自由度，以提升无线通信的信道增益与复用增益，并探讨优化方法及未来挑战。
2026-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Joint Source Channel Coding for WirelessImage Transmission with OFDM
University of Michigan（密歇根大学）
提出了一种基于深度学习的联合信源信道编码（JSCC）方案，用于具有非线性信号限幅的多径衰落信道中的无线图像传输。提出的编码器和解码器使用卷积神经网络（CNN）和直接映射的源图像到复值基带样本的正交频分复用（OFDM）传输。所提出的模型驱动的机器学习方法消除了对单独的源和信道编码的需要，同时集成了OFDM数据路径以应对多径衰落信道。端到端JSCC通信系统将可训练的CNN层与表示多径信道模型和OFDM信号处理块的不可训练但可区分的层组合。我们的研究结果表明，通过将OFDM基带处理块注入到机器学习框架中来注入领域专家知识，与非结构化CNN相比，显着提高了整体性能。我们的方法优于传统的计划，采用国家的最先进的，但单独的源和信道编码，如BPG和LDPC与OFDM。此外，我们的方法被证明是强大的，对非线性信号削波在OFDM的各种信道条件下，不匹配的模型参数在训练过程中使用。
2021-05-24 cs.IT cs.LG eess.SP
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
Deep Joint Source-Channel Coding for Wireless Image Retrieval
Imperial College London（伦敦帝国理工学院）
出于与无线摄像机或无人机的监控应用，我们考虑在无线信道的图像检索的问题。常规系统对查询图像应用有损压缩以减少必须在带宽和功率受限的无线链路上传输的数据。我们首先注意到，检索任务不需要重建原始图像;因此，我们引入了一种基于深度神经网络（DNN）的压缩方案，目标是检索任务。然后，我们完全删除了压缩步骤，并提出了另一种基于DNN的通信方案，该方案直接将特征向量映射到信道输入。这种联合信源-信道编码（JSCC）方法不仅提高了端到端的准确性，而且简化和加速了编码操作，这对于功率和延迟受限的IoT应用非常有益。
2019-10-28 cs.IT cs.LG eess.IV
When Feedback Empowers the Uplink: Integrating Adaptive Coding with Wireless Power Transfer
提出FACET框架，通过将自适应反馈编码与无线能量传输相结合，利用反馈编码饱和效应设计双用途反馈机制，在公平约束下最小化最坏情况净能耗，使设备寿命相比传统架构提高近三倍。
2025-05-28 cs.IT eess.SP 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
TreeExplorer: a coding algorithm for rooted trees with application to wireless and ad hoc routing
ad hoc和无线路由协议中的路由表可以用有根树表示。路由协议中对这些树的通信和存储的不断需求要求高效的根树编码算法。这种效率是根据平均代码长度定义的，并且通过将平均代码长度与源的熵进行比较来测量算法的最优性。在这项工作中，TreeExplorer被介绍为一个易于实现的和近最佳的算法编码有根树结构。该方法利用树的叶子数作为选择最佳编码方法的指标。我们展示了如何TreeExplorer可以改善现有的路由协议的ad hoc和无线系统，这通常需要一个显着的通信开销。
2022-07-12 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
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
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
An Extended Network Coding Opportunity Discovery Scheme in Wireless Networks
网络编码被认为是提高无线网络性能的一种很有前途的方法。如何发现中继节点的编码机会对网络编码至关重要，编码机会越多，通过网络编码操作提高网络吞吐量的次数就越多。本文提出了一种扩展的网络编码机会发现方案（ExCODE），该方案通过将当前节点ID及其所有1跳邻居的ID附加到数据包中来实现。ExCODE使下一跳中继节点能够知道哪些其他节点已经偷听到分组，因此它可以尽可能多地发现潜在的编码机会。ExCODE将发现编码机会的区域扩展到n跳，使得每个中继节点有更多的机会执行网络编码操作。最后，在AODV协议上实现了ExCODE，并通过NS2仿真验证了该机制的有效性，与现有的编码机会发现机制进行了比较。
2012-02-23 cs.IT cs.NI 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
Random Linear Network Coding for Non-Orthogonal Multiple Access in Multicast Optical Wireless Systems
本研究将随机线性网络编码应用于NOMA光无线多播系统，通过固定功率分配管理干扰，提升高密度室内网络性能，优于传统方案。
2023-05-08 cs.IT eess.SP math.IT
Strong Secrecy in Wireless Network Coding Systems with M-QAM Modulators
我们研究了基于标准QAM调制器开发具有嵌入式强保密性的物理层网络编码（PNC）方案的可能性。该方案采用了三重合并的方法在QAM前端的无线PNC编码器。强保密编码器的建设性的例子时，BPSK和8-PAM调制器在无线发射机和推广到任意的M-QAM调制器，假设信道反转是可实现的第一个周期的传输。我们的初步调查表明，使用这种技术来增加吞吐量的潜力，同时在并行不妥协的交换数据的机密性。
2014-07-03 cs.CR cs.IT math.IT
Antenna Coding Optimization for Pixel Antenna Empowered Wireless Communication Using Deep Learning with Heterogeneous Multi-Head Selection
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of Macau（澳门大学）
本文提出基于深度学习的像素天线编码优化算法，通过异构多头选择机制实现高效优化，显著降低计算复杂度，提升无线通信系统性能。
2026-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
Utility Optimal Coding for Packet Transmission over Wireless Networks - Part II: Networks of Packet Erasure Channels
我们定义了一类多跳擦除网络，它近似于无线多跳网络。网络承载多个用户的单播流，并且流中的每个信息分组需要在指定的延迟截止期限内在流目的地被解码。编码速率在流/用户之间的分配受到网络容量的约束。我们提出了一个比例公平传输方案，最大化的流量吞吐量和效用。这是通过{ \em联合优化分组编码速率和编码分组的比特在传输时隙上的分配}来实现的。
2011-07-10 cs.IT cs.NI 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
Power Control and Coding Formulation for State Estimation with Wireless Sensors
The University of Newcastle（纽卡斯尔大学）；Aalborg University（奥尔堡大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本文研究无线相关信道中 Kalman 滤波的功率控制与编码作用，提出两种估计架构，通过在线决策优化状态估计精度与能耗平衡，采用多描述编码、零错误编码和网络编码提升估计精度与能效。
2013-08-08 cs.IT cs.SY eess.SY
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
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
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
Wireless Transmission of Big Data: Data-oriented Performance Limits and Their Applications
大数据和物联网（IoT）应用的日益普及为无线通信社区带来了新的挑战。无线传输系统应该更有效地支持来自不同类型信息源的大量数据业务。在这篇文章中，我们介绍了一种新的面向数据的方法的设计和优化的无线传输策略。具体来说，我们定义了新的性能指标为个人数据传输会话，并将它们应用到比较两个流行的信道自适应传输策略。我们开发了几个有趣的和有些违反直觉的意见，这些传输策略，这将是不可能的，与传统的方法。我们还提出了几个有趣的未来的研究方向，值得追求的面向数据的方法。
2019-04-16 cs.IT eess.SP 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
Characterizing Energy Efficiency of Wireless Transmission for Green Internet of Things: A Data-Oriented Approach
物联网（IoT）应用的日益普及给无线通信社区带来了新的挑战。物联网中的许多智能设备和传感器将生成大量的短数据包。未来的无线传输系统需要以极高的能量效率来支持这种小数据的可靠传输。在本文中，我们介绍了一种新的面向数据的方法，用于表征物联网应用的无线传输策略的能效。具体来说，我们提出了针对个人数据传输会话的新的能源效率性能限制。通过对两种信道自适应传输策略的初步分析，提出了小数据量绿色传输的几个重要设计准则。我们还提出了几个有前途的未来应用所提出的面向数据的能源效率表征。
2019-04-16 cs.IT eess.SP 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
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
Mixed-Timescale Differential Coding for Downlink Model Broadcast in Wireless Federated Learning
Linköping University（林雪平大学）
针对无线联邦学习中因链路故障致设备错过差分更新无法重构全局模型的问题，提出混合时间尺度差分编码（MTDC）方案，通过调整参考模型在两级执行差分编码，配合收敛分析、年龄感知变体及调度策略，提升了学习性能。
2026-07-21 cs.DC cs.IT cs.LG
Regenerative and Adaptive schemes Based on Network Coding for Wireless Relay Network
无线通信技术的发展给中继网络带来了新的机遇和挑战，为了提高系统的性能，在中继节点采用解调网络编码（Demodulate-NetworkCoding，DM-NC）方案，直接对接收信号进行解映射，然后将其转发到目的节点。仿真分析表明，该算法的性能优于模拟数控算法。此外，量化-解码-NC方案（QDF-NC）已被引入。仿真结果表明，QDF-NC的性能优于模拟NC。模拟了analogNC和QDF-NC之间的切换，以研究中继节点处的延迟和功耗降低。
2012-06-28 cs.IT math.IT
Joint Source-Channel Coding for the Transmission of Correlated Sources over Two-Way Channels
提出了一种基于数模混合编码的联合信源-信道编码（JSCC）方案，用于相关信源在离散无记忆双向信道（DM-TWC）中的传输。该方案利用信源之间的相关性产生信道输入，从而使用户能够协调其传输，以对抗信道噪声。该混合方案还包括现有的编码方法，例如用于双向有损传输的速率一分离的源信道编码和未编码方案，以及用于（几乎）无损传输的相关性保持编码方案。此外，我们推导出失真的源通道系统使用基因辅助参数的外界。对于一类相关信源和容量域不能通过交互式自适应编码扩大的DM-TWC，建立了完整的JSSC定理。给出了证明定理的例子。
2020-08-12 cs.IT 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
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
Distributed Remote Vector Gaussian Source Coding for Wireless Acoustic Sensor Networks
在本文中，我们考虑的问题，远程矢量高斯信源编码的无线声传感器网络。每个节点从网络中的多个节点接收消息，并使用其自己的声场测量值作为辅助信息来解码这些消息。节点的测量和从解码接收到的消息得到的源的估计然后被联合编码并发送到网络中的相邻节点。我们表明，对于这种分布式信源编码的情况下，可以编码一个所谓的有条件的充分统计的源，而不是联合编码多个源。我们专注于节点测量的情况下，在噪声的线性混合组合的来源和声道混合矩阵是可逆的。对于这个问题，我们推导出率失真函数的矢量高斯源和协方差失真约束下。
2014-01-16 cs.IT math.IT
Study of Buffer-Aided Space-Time Coding for Multiple-Antenna Cooperative Wireless Networks
在这项工作中，我们提出了一个自适应缓冲区辅助空时编码方案的合作无线网络。最大似然接收机和可调码向量被认为是受功率约束的放大和转发合作策略。每个多天线中继器配备有缓冲器，并且能够在将接收到的符号转发到目的地之前存储它们。我们还提出了一种自适应中继选择和优化算法，在每个链路的瞬时信噪比计算和比较在目的地。在每个中继的反馈信道获得的可调码矢量被用来形成空时编码矢量，实现比标准方案更高的编码增益。提出了一种随机梯度算法来计算可调码矢量的参数，降低了计算复杂性。仿真结果表明，所提出的缓冲区辅助方案和算法获得的性能增益比现有的方案。
2015-07-04 cs.IT math.IT
Myopic Coding in Wireless Networks
我们研究了通过多中继网络从源到汇的数据传输的可达速率。我们研究了全知编码，其中所有节点都被认为是在每个节点的编码设计可实现的速率。我们发现，当最大化可实现的速率时，并非所有节点都需要在编码和解码方面与所有其他节点“合作”。这导致我们提出一个约束网络，每个节点在编码和解码过程中只考虑几个相邻节点。我们称之为近视编码，并计算近视编码可达到的速率。我们的例子表明，当节点在低信噪比下传输，这些速率是接近全知编码，当网络是不受约束的。这表明，对网络的短视看法可能与全球观点一样好。此外，近视编码具有对拓扑变化更鲁棒的实际优点。它还减轻了全知编码方案的高计算复杂性和大缓冲器/存储器要求。
2006-04-25 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
Lattice Coding for Downlink Multiuser Transmission
在本论文中，我们主要研究一个基地台与多个使用者之间的下行通讯的格型编码问题。基站广播包含每个用户的预期消息的消息。这种系统设置的容量限制已经是众所周知的，而接近理论限制的实际编码和调制方案的设计尚未在文献中被充分研究和调查。本论文针对这个问题，提出了一种系统的格型编码和调制方案，用于下行链路多用户通信系统。其主要思想是利用格的结构特性来抑制来自下行链路用户的干扰。
2019-06-16 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Bidirectional Relaying using Physical Layer Network Coding with Heterogeneous PSK Modulation
在使用物理层网络编码（PLNC）的双向中继中，通常假设用户在多址接入阶段采用相同的调制方案。然而，正如Zhang等人所观察到的，可能不希望用户总是使用相同的调制方案，特别是当用户中继信道不是同样强时。这种方案被称为异构PLNC。然而，[1]中的方法使用计算密集的最近邻聚类（CNC）算法来找到要在中继处应用的网络编码映射。此外，治疗是特定于异质性调制的某些情况下。在本文中，我们表明，当用户采用异构但对称的PSK调制，网络编码映射和映射区域中的衰落状态平面可以得到解析。性能结果以中继出错率（RER）和比特出错率（BER）的形式提供。
2017-03-12 cs.IT math.IT
