喷泉码

摘要： 在基于喷泉码的代码分发协议中,通过设置冗余分组提高解码成功率.本文研究了最优分块冗余长度选取的问题,理论分析和实验结果表明,满足最小通信量条件的最优分块冗余长度与分组丢失率有关.在典型的室内干扰条件下,最优分块冗余长度与分组丢失率呈正相关性,当分组丢失率上升时,增大分块冗余长度能减小数据通信量.在以CC2430为核心的平台上实现了基于喷泉码的代码分发协议及其改进版本,在改进版本中加入了自适应调整分块冗余长度的机制,在实际环境中对改进的代码分发协议进行了性能评估实验,实验结果显示,与现有协议相比,通过动态调整分块冗余长度能减少约15.3%的通信量,分发时间也明显缩短,从而有利于延长无线传感器网络的生存期.

摘要： 针对ISM无线频段(如2.4GHz)异常拥堵,利用传统发送发方式造成丢包率大,吞吐量小的问题,论文提出了一种基于喷泉编码的异构网络中的发包算法。首先在异构网络(WiFi to ZigBee)的发送端采取对丢包不敏感的喷泉编码方式,通过在WiFi端模拟ZigBee的信号调制,将发送端按照LT码的编码规则输出长度为L的符号流。其次在接收端通过常规的ZigBee解调完成数据传输。最后在此基础上通过大量实验找到了实现最小丢包率的发包算法。与已有的研究成果对比表明,论文提出的方法能够提高传输效率,减少丢包重传次数,提升系统性能,所提算法能有效减小不同条件下的丢包率。

摘要： 随着视频流量以及移动设备的激增,无线环境下切换和组播场景日益增多。而基于IEEE 802.11的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)无法为用户提供快速的无线切换和高效可靠的无线组播服务。基于此,该文设计并实现了集中控制的WLAN传输系统。针对快速切换,系统通过在多个接入点间同步终端上下文信息,并引导终端切换来避免传统切换时的信令交互。针对可靠组播,系统提升了组播帧的物理层发送速率,并采用喷泉码和NACK(Negative Acknowl⁃edgement)结合的方式保证无线组播传输的可靠性。实验结果表明,该文的快速切换机制比传统机制减少了200 ms延时;而相比于现有的方案,该文的无线组播方案在提供高效可靠的组播服务的同时,能够控制反馈开销。

摘要： 为了解决传统卢比变换(Luby Transform,LT)码在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道中存在高误码平台的问题,提出了一种具有逆向边增长(Reverse Edge Growth,REG)结构的LT码.REG-LT码会标记度数值相对较小的信息节点,并使其逆向精准地选取足够数量的校验节点,从而获得不低于期望目标的度数值.首先,设计了REG-LT码的编码算法,分析了校验节点和信息节点的选取原则.其次,推导了REG-LT码的信息节点度分布和校验节点度分布的数学表达式,分析了REG-LT码的收敛性.最后,引入增益损失比(Gain Loss Ratio,GLR)以衡量参数T;对收敛性的影响,将最大化GLR作为求解最优T;值的设计原则.仿真结果表明,与传统LT码相比,本文的REG-LT码可将误码平台降低3至5个数量级,且至少可获得2 dB的编码增益;此外,REG-LT码也能够实现优于现有LT码的误比特率(Bit Error Rate,BER)性能.

摘要： 无速率编码作为一种纠删码,在减少反馈重传的同时也具有码率灵活、编译码简单的特性,在许多领域都有广阔的应用前景。度分布作为无速率编码设计的基础,对无速率编码的性能有至关重要的影响。随着无速率编码的广泛应用,度分布的设计也需要随着场景和需求的变化进行优化。首先论述了无速率编码的发展与应用,从几种经典的无速率编码和度分布开始,详细地从应用场景、优化目标以及现有优化方法3个角度,对目前无速率编码中度分布的研究和发展进行了总结与分析。最后,对无速率编码和度分布的发展应用趋势进行了分析与展望。

摘要： 由于二维码成本低廉、识别速度快在近场通信中得到了广泛应用,但单张二维码数据含量过大时普通的移动设备就无法识别,限制其在大数据量传输方面的应用.目前的解决方法主要通过图像识别分块解析大数据量的二维码,或切割原始数据生成多个二维码,利用连续播放二维码序列形成动态二维码来扩充传输数据量,由于图像识别算法的复杂性以及动态二维码传输噪声的影响,传输速率都不理想.经过对动态二维码生成进行深入研究,对一种动态二维码生成方式进行优化,结合连续数据分片与喷泉码数据分片方式实现一种近场通信系统.测试结果表明,该系统有效提高数据传输速率,实现近场通信在图片等多媒体数据传输方面的应用.

摘要： 铁路通信系统具有其特殊的行业应用需求,如高可靠性,低误码率.研究喷泉码(RaptorQ)技术,作为一种前向纠错的编码方式应用于铁路广播通信系统中,可在保证系统误码率的同时,最大限度的利用系统资源.同时,依赖于喷泉码自身的编码特点,译码是否成功仅与接收到信息数量相关,部分信息的丢失不会对应用层信息造成影响.对不同丢包率条件下,达到不同误码率等级要求时所需的译码开销进行仿真,实现对喷泉码性能研究的目的.

摘要： 针对传统LT码在窃听信道中窃听者截获效率较高的问题,提出一种双LT码编码的防窃听方案.该方案在传统LT编码的基础上,将第一次LT编码得到的部分码字作为第二次LT编码的信源再次进行LT编码,推迟接收者译码开始时间,致使合法接收者先于窃听者译码概率增加,窃听者无法继续接收LT码并对所接收到的LT符号进行译码,进而使其截获效率降低.实验结果表明,双LT码防窃听方案与其它防窃听LT码相比,仅增加少量译码开销,但是却使窃听者的截获效率大幅度降低.

摘要： 跨技术通信迅猛发展推动着单一网络向异构无线网络的转变,该转变极大地提高异构无线设备(如Wi-Fi和ZigBee)的高效共存和协作,但也给异构无线网络中的数据分发问题带来了挑战.由于异构网络节点通信范围差异和低占空比节点周期性睡眠的特点,传统数据分发方法不能高效地利用信道资源而导致较低的分发效率.为了解决这些问题,该文提出一种适用于异构网络的并行数据分发方法.通过数据分发时延和能耗定义新的系统损失函数,并证明了损失函数的合理性,利用信标控制的延迟接收数据包的分发策略,从而实现对周期性睡眠的ZigBee网络进行高效数据分发.进一步地,该文根据动态规划的思想,推导出系统的整体能量损耗和时延的最优值.通过仿真实验证明,在考虑时延和能量损耗的前提下,该文的数据分发方法的性能优于传统的数据分发方法.

摘要： 为了解决传统LT码在加性白高斯噪声(AWGN)信道中存在高误码平台的问题,提出了一种改进的编码算法.该算法利用定长分类窗口标记度数值相对较小的信息节点,并使这些节点频繁地参与编码过程,从而使其获得足够高的可靠性.为设计最优的算法参数组合,首先,分析了LT码的误比特率(BER)性能和误码平台的成因,引入理论BER下界作为第1个约束条件.其次,设计了外信息增益损失比(GLR)以衡量算法的收敛性,并将最大化GLR值作为第2个约束条件.最后,分析了不同参数对算法效率和编码复杂度的影响,指出了参数的优先选取原则,并作为第3个约束条件.仿真结果表明,与传统LT码相比,所提算法可将误码平台降低3个数量级;此外,所提算法也能够实现优于对比LT码的BER性能.

摘要： 智慧城市面临着大量数据的处理与传输,因此数据的无线传输安全就成为了一个亟待解决的问题.相关学者在已有无线安全传输方案之外提出了利用喷泉码来实现无线传输安全的目标.传输功率控制方法在喷泉码无线安全传输应用中具有重要的作用,它影响了整个系统的安全性能和传输效率.本文提出了一种新的传输功率控制方法:截断双速率法.截断双速率法与已有方法截断反转法相比,在信号源与目标信道平均信道质量好时,截断双速率法充分利用瞬时信道质量好这一有利条件有效提高了整个系统的安全性能与传输效率,因此在平均信道质量好时,应采用截断双速率法进行传输功率控制;而在信号源与目标信道平均信道质量一般或较差时,截断双速率法的安全性能与传输效率和截断反转法的安全性能与传输效率相比略差或基本一致,所以应采用截断反转法进行传输功率控制.

摘要： 智慧城市面临着大量数据的处理与传输,因此数据的无线传输安全就成为了一个亟待解决的问题.相关学者在已有无线安全传输方案之外提出了利用喷泉码来实现无线传输安全的目标.传输功率控制方法在喷泉码无线安全传输应用中具有重要的作用,它影响了整个系统的安全性能和传输效率.本文提出了一种新的传输功率控制方法:截断双速率法.截断双速率法与已有方法截断反转法相比,在信号源与目标信道平均信道质量好时,截断双速率法充分利用瞬时信道质量好这一有利条件有效提高了整个系统的安全性能与传输效率,因此在平均信道质量好时,应采用截断双速率法进行传输功率控制;而在信号源与目标信道平均信道质量一般或较差时,截断双速率法的安全性能与传输效率和截断反转法的安全性能与传输效率相比略差或基本一致,所以应采用截断反转法进行传输功率控制.

摘要： 针对LT喷泉码在准单向链路、高差错、链路恶劣易中断的信道环境应用时出现的运算量大、译码时延长、编码效率较低等问题,提出使用基于数据分块的分组级短码构造喷泉码的方案,其思路是将短码LT码方案和分组级LT码方案结合起来,并在子数据块的度序列生成过程中加入度值检验机制,以此来提高编码分组的有效性.实验仿真结果表明:与已提出的LT码方案相比,该方案能够有效地降低译码开销、计算代价和译码时延,提高系统的最大传输效率.

摘要： 飞行器在临近空间高超音速飞行中可能出现的"黑障"现象对调频遥测系统提出了巨大的挑战.首先对喷泉码做了简要介绍,对应用于调频遥测系统中的LT码及LT码级联TPC码性能进行了仿真和测试.最后提出应依据LT码的误码率性能和译码开销综合考虑选择合适的LT码参数,采用LT码级联TPC码的编码方式并引入校核机制可以进一步提高系统性能.

摘要： 针对深空通信延时非常大的特点,提出了一种基于喷泉编码和并行路径的无反馈数据传输协议,该协议能够避免发送端和接收端之间反复的握手过程,缩短数据传输时间。同时通过在发送端和接收端之间部署多个中继,建立并行传输路径保证数据能够连续传输,克服单一路径易受链路中断影响的缺点,达到充分利用链路资源的效果。仿真结果表明,只要采用编码开销比链路丢包率稍微大一点的喷泉码就能保证数据在接收端以极高的概率准确恢复；增加并行传输路径的数目可以提高传输容量,减小传输所用时间。

摘要： 本文首先对喷泉码的历史和现状进行了介绍,然后介绍了喷泉码的基本概念和特点,并详细分析了几种喷泉码(LT码、Raptor码和系统Raptor码)的编译码过程和特点,指出了喷泉码今后研究的方向。

摘要： Raptor码是喷泉码模型中可靠传输的一种最新的码,它包括一个高速率预编码和LT码,是信道领域的一项新发明.其编码的特点是在原始数据分组后,通过Raptor码生成的无穷多个编码分组中搜索这样的原始数据编码分组,通过它们即可实现成功译码.本文主要阐述Raptor码的编译码的基本原理,同时介绍其在一些领域的应用,显示了其广阔的发展前景.

摘要： 为了减少路车间通信(road to vehicle communications,RVC)中路边设施的能量消耗,提出一种将由一个路边设施的覆盖区域改为由多个较小功率的路边设施来覆盖,而在路边设施之间通过协作来共同完成向车辆的数据传输。路边设施间的协作传输通过对数据进行喷泉编码、利用喷泉编码的信息累积特性来实现。理论分析和仿真结果表明,采用喷泉协作传输机制,在保证QoS的情况下,路边设施的发送功率有较大的下降。

摘要： 为了减少路车间通信(road to vehicle communications,RVC)中路边设施的能量消耗,提出一种将由一个路边设施的覆盖区域改为由多个较小功率的路边设施来覆盖,而在路边设施之间通过协作来共同完成向车辆的数据传输。路边设施间的协作传输通过对数据进行喷泉编码、利用喷泉编码的信息累积特性来实现。理论分析和仿真结果表明,采用喷泉协作传输机制,在保证QoS的情况下,路边设施的发送功率有较大的下降。

摘要： 为了减少路车间通信(road to vehicle communications,RVC)中路边设施的能量消耗,提出一种将由一个路边设施的覆盖区域改为由多个较小功率的路边设施来覆盖,而在路边设施之间通过协作来共同完成向车辆的数据传输。路边设施间的协作传输通过对数据进行喷泉编码、利用喷泉编码的信息累积特性来实现。理论分析和仿真结果表明,采用喷泉协作传输机制,在保证QoS的情况下,路边设施的发送功率有较大的下降。

摘要： 本发明提供了一种喷泉码的译码方法；所述方法包括：接收端收到发送端发送的第n个生成矢量Gn和编码矢量Tn时，对秩为j的生成矩阵G(j)和生成矢量Gn构成的矩阵进行高斯消去法处理得到中间矩阵G′，如果G′的秩与G(j)的秩相比增加，令G(j+1)＝G′，并对编码矩阵T(j)和编码矢量Tn构成的矩阵进行高斯消去法处理得到编码矩阵T(j+1)，反复进行上述过程，直至生成矩阵的秩j等于发送数据块数K，则信息矩阵为T(K)，译码结束。采用本发明的喷泉码译码方法能够降低译码延迟，同时保持低的冗余帧比例；基于该喷泉码的译码方法，本发明还提供了一种喷泉码的水声通信传输方法；该传输方法能够有效地避免了反馈信息传播时间对信道利用率的影响，提高信道的利用率。

摘要： 本发明提供了一种喷泉码的译码方法；所述方法包括：接收端收到发送端发送的第n个生成矢量Gn和编码矢量Tn时，对秩为j的生成矩阵G(j)和生成矢量Gn构成的矩阵进行高斯消去法处理得到中间矩阵G′，如果G′的秩与G(j)的秩相比增加，令G(j+1)＝G′，并对编码矩阵T(j)和编码矢量Tn构成的矩阵进行高斯消去法处理得到编码矩阵T(j+1)，反复进行上述过程，直至生成矩阵的秩j等于发送数据块数K，则信息矩阵为T(K)，译码结束。采用本发明的喷泉码译码方法能够降低译码延迟，同时保持低的冗余帧比例；基于该喷泉码的译码方法，本发明还提供了一种喷泉码的水声通信传输方法；该传输方法能够有效地避免了反馈信息传播时间对信道利用率的影响，提高信道的利用率。

摘要： 本发明涉及一种基于在线喷泉码的LDPC码串行传输方法，属于差错控制及信道编码技术领域。包括如下步骤：对信源符号进行LDPC编码；再对在线喷泉码编译码器进行初始化；在线喷泉码编码器产生第一类在线喷泉码编码包，并经信道发送到接收端；在线喷泉码译码器接收并处理第一类在线喷泉码编码符号；第一类在线喷泉码译码结束的反馈后，产生第二类在线喷泉码编码符号并发送给接收端处理，译码结束后反馈；再产生第三类在线喷泉码编码符号发送给接收端处理，译码得到的LDPC码编码符号再进行LDPC译码。所述方法具有码率自适应变化的特点，减少了系统开销；减少传输所需的编码符号数，提高了系统吞吐量；同时降低传输时延及译码错误概率。

摘要： 本发明涉及深空通信系统中基于低密度奇偶校验码－喷泉码合成级联码的编译码方法。所述方法包括步骤一、将待发送的信息分割成若干个第一级信息单元；步骤二、将第一级信息单元通过喷泉码进行编码，得到第二级信息单元；步骤三、将第二级信息单元通过低密度奇偶校验码进行编码，得到第三级信息单元；步骤四、将第三级信息单元通过深空通信信道进行传送；步骤五、将接收到的第三级信息单元通过低密度奇偶校验码进行译码，将译码成功的信息单元组成第四级信息单元；步骤六、将第四级信息单元通过喷泉码进行译码还原。本发明不需要反馈重传，通过后续信息单元的接收就可以恢复原始信息和在不同的信道条件下达到恒定的通信系统所要求的误码率的目的。

摘要： 本发明公开了一种基于反馈喷泉码的卫星信道下的文件传输方法，属于卫星通信技术领域，该方法利用喷泉码的无速率特性在进行文件传输时可生成无限个编码后的数据包，在接收端的反馈喷泉码译码器收到足够数量的编码后的数据包后，译码成功即传输完成，同时，接收端可根据译码状态计算当前编码最优度值，并根据当前编码最优度值判断是否需要向发送端反馈信息，若需要，则通过反馈信道将当前编码最优度值发送给发送端，反之则继续接收编码后的数据包，并将发送给反馈喷泉码译码器，可有效解决现有ARQ重传方法在卫星信道中，由信道频繁中断、高丢包率所造成的反馈风暴问题，且相较于传统不反馈喷泉码，该方法降低了译码开销，提高了传输效率。

摘要： 描述了用于无线通信的方法、系统和设备。编码设备(例如，用户设备(UE)或基站)可以将一个或多个数据单元(例如，分组数据汇聚协议(PDCP)协议数据单元(PDU))划分为数据块集合。编码设备可以使用喷泉码对该组数据块进行编码，并且可以基于使用喷泉码对该组数据块进行编码来生成一组数据单元(例如，无线电链路控制(RLC)PDU)。UE可以将该组数据单元的第一子集分配给第一载波，以及将该组数据单元的第二子集分配给第二载波，并且可以在第一载波上发送第一子集，以及在第二载波上发送第二子集。

摘要： 本发明提供一种基于不等差错保护在线喷泉码的分级视频传输方法，在建立阶段采用偏移编码的机制，减少连通分支个数，减少前期发送度为1的输出符号数量，加速建立阶段最大连通图的构建，进而加速恢复重要符号。在建立阶段，采用新的不等差错保护机制，将选择符号的过程分为三种情况，对不同情况赋予不同概率，实现不等差错保护的同时，也能完成部分非重要符号的译码工作，减少扩展窗技术造成的冗余，提升后期对非重要符号的恢复速率。在完成阶段采用选取参与编码次数最少的输入符号进行编码的方案，减少因随机选择符号造成的重复编码，同时使连通分支数量以较快的速度减小，结合建立阶段的部分已译码的非重要输入符号，提高整体译码成功概率。

摘要： 本发明公开了一种基于多路互锁的喷泉码安全传输方法，包括：合法发送端根据各路径的平均正确接收概率信息对各路径进行排序；合法发送端根据各路径的排序结果对各路径的传输速度进行调节；合法发送端将各路径之间的喷泉码进行互锁，当接收到其他喷泉码包时，则通过多路解锁处理，以恢复得到原始喷泉码包；合法接收端在收到W个原始喷泉码包后，则将记录已成功接收的数据包编号集反馈给合法发送端，该方法能够提高系统的安全性能。

摘要： 本发明公开了一种基于喷泉码的联盟链存储系统，包括：客户端，用于发送注册、更新和取消的交易请求；交易池，用于存储所有的注册、更新和取消的交易请求，待交易验证后打包成区块链上链；数据编码模块，用于将每两块使用一个编码数据块进行数据编码，编码后的数据块具有热量信息，通过优化生成矩阵以对不同程度的数据块采用不同的编码策略，并将编码后的数据块分发到多个节点进行存储；分布式存储节点，用于存储编码后的数据块，在数据重构时进行数据解码操作，存储节点在计算的同时向修复端或客户端进行数据传输，单个存储节点解码后，剩余的Tanner图用于存储节点之间的内部传输。本发明将喷泉码解决方案与热感知机制相结合，数据访问和修复传输的成本降到最低，以确保请求效率。

摘要： 本发明涉及一种基于覆盖窗和非均匀采样喷泉码的连续可靠传输方法，包括：1)根据时延要求将发送数据进行数据块划分；2)基于非均匀采样的编码策略均衡各个源码的采样次数，并按喷泉码的编码方式生成编码；3)基于步骤2)生成的编码发送源数据，并根据步骤1)的划分方式，采用覆盖窗的传输方式进行连续传输。与现有技术相比，本发明具有降低冗余度、丢失部分编码的平均影响小等优点。