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无线网络中基于稀疏网络编码的自适应传输方案研究

无线网络中基于稀疏网络编码的自适应传输方案研究

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作者：宋兰瑛重庆邮电大学

学位级别：硕士

稀疏网络编码中选取大量为零的编码系数,在原包子集中进行编码,可使信宿端产生一稀疏解码矩阵。为降低解码复杂度和传输延时,稀疏网络编码中可实现部分解码,即在解码整代原包前提下,通过收集部分编码包解码出原始数据。中继协作无线网... 详细信息

稀疏网络编码中选取大量为零的编码系数,在原包子集中进行编码,可使信宿端产生一稀疏解码矩阵。为降低解码复杂度和传输延时,稀疏网络编码中可实现部分解码,即在解码整代原包前提下,通过收集部分编码包解码出原始数据。中继协作无线网络中引入稀疏网络编码技术可有效提高传输效率,进一步通过中继节点传输模式的调整,在传输开销有限的情况下最大化再生包占比率,提高解码概率。针对传统基于稀疏网络编码的传输方案,其后期信宿节点的解码对线性编码包依赖性强,导致再生包概率下降、解码概率低等问题,提出一种无线网络中基于稀疏网络编码的自适应解码传输方案(Adaptive Decoding Transmission Scheme based on Sparse Network Coding,ADTS-SNC)。该方案通过分析解码矩阵对线性包的接收概率得出线性依赖关系函数,结合稀疏随机矩阵的线性依赖期望数的最值范围提出解码临界函数,将此函数值作为中继节点部分解码的条件,以提高传输后期的有效性。仿真结果表明,传输后期随着轮数的增加矩阵保持了较高的解码概率且趋于稳定,有效降低线性相关包的依赖性,最大化目的节点译码增益。针对现基于稀疏网络编码的密度研究方案中大多依赖单一的密度分布函数,且高稀疏度的编码方式虽降低解码复杂度,但导致较大的传输开销。为解决无线网络中的密度动态调整问题,在ADTS-SNC方案基础上,进一步提出基于稀疏网络编码的密度调整传输方案(Density Adjustment Scheme Based on Sparse Network Coding,DAS-SNC)。该方案通过分析收到再生包的概率得出预期传输总开销值,再通过比较传输开销密度调整函数大小,在有限传输开销的条件下调整最佳密度值。仿真结果表明传输前期解码概率有小幅度的下降,但整体保持较高。虽然传输后期开销减少,导致解码概率降低,但再生包数量占比率较高,提高了再生包的利用率。

关键词：稀疏网络编码解码概率密度调整矩阵的秩

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