红外线通信系统中的GBN-ARQ协议时延性能研究

由于红外线通信半双工的特点,GBN-ARQ重传机制与全双工传输链路上的C}I3N- ARQ重传机制有很大不同。研究了半双工传输链路上的GI3N- ARQ重传机制,分析了该机制在半双工传输链路上的传输特征,将影响传输系统的因素参数化,在此基础上利用排队理论分析系统时延组成,求得了GI3N- ARQ系统的分组平均等待时延与平均分组服务时延的一般表达式。通过数值仿真分析了分组传输正确率、发送窗口长度以及分组长度对系统时延的影响。     

多信道SW-ARQ系统基于带休假的M/G/1排队模型时延性能分析*

在考虑分组长度、信道传输质量的影响下,运用带休假的M/G/1排队模型分析SW-ARQ系统的时延性能指标。分别获得了单信道SW-ARQ系统和多信道SW-ARQ系统分组平均等待时延和系统平均时延解析表达式,并将两种系统的时延性能指标分别进行分析比较。分析结果表明：当分组长度较大时,采用多信道SW-ARQ可以获得较小的系统平均时延,提高系统的传输可靠性。最后通过数值模拟比较分析了单信道SW-ARQ系统和多信道SW-ARQ系统下分组长度、传输正确率以及到达率对系统平均时延的影响。     

航空测控数据链自动请求重传技术研究

航空测控数据链无线传输中,受到各种因素的影响,会出现突发性的链路质量下降甚至链路中断,导致经此链路传输的数据丢失。针对这种数据传输失效问题,对各类自动请求重传(ARQ)技术的工作方式及特点进行了分析比较,给出了一种适用于航空测控数据链的选择重传ARQ(SR-ARQ)解决方案,据此进行了仿真研究。仿真结果表明:SR-ARQ可以有效解决因链路短时中断导致的数据传输失效问题,同时保证数据传输的时序特性。并在工程应用中取得了预期效果。     

基于模糊逻辑的重传控制策略

本文在分析WCDMA的无线链路控制（RLC）层中自动请求重传（ARQ）的实现机制的基础上,综合考虑RLC队列长度、TCP分组到达强度、无线链路层纠错强度以及TCP发送端的应用时延要求等因素,提出了基于模糊逻辑控制的重传控制策略。仿真结果表明,该策略能够有效地提高TCP通过无线网络的吞吐量,高效利用系统无线资源。     

两跳双中继协同ARQ策略研究*

基于中继择优选择,提出一种新型协同通信系统传输方案：两跳双中继协同ARQ策略。该方案是传输时延和传输效率的优化折中。理论分析和仿真结果说明,在时间相关瑞利衰落信道模型下,两跳双中继协同ARQ策略无论是在源到中继链路质量较好时,还是源到中继链路衰落较为严重时,给系统带来的性能增益都远优于单中继协同ARQ策略和双中继协同系统。     

宽带无线通信系统中部分窗口多拒绝ARQ协议研究

提出了部分窗口多拒绝选择重传(ARQ)协议,有效的提高确认效率,提高系统吞吐率、减小链路时延和时延抖动,从而节省了宝贵的无线资源.模型分析及仿真结果表明,此协议很好地适应了无线链路大时延、高误码率的特点.     

一种基于Internet的短波接入数据链路传输协议的改进方法

讨论了数据链路数据包长度与传输出错率的关系以及数据包合理长度的范围,进而对无帧序号自适应选择式ARQ传输方式的改善进行了分析,提出采用无帧序号自适应选择式ARQ传输方式节省时间的定量分析方法,得出了节省时间的仿真测试结果。采用改进的数据传送方式可以有效减少链路上的传送和应答开销,提高了短波系统的传输效率。     

丢包在线补偿伺服电机NCS神经网络滑模控制

针对存在时延以及丢包的多包传输直流伺服电机网络控制系统(networked control system,NCS),提出一种利用滑动窗口策略多核LS-SVM丢包在线补偿的神经网络PID趋近律滑模控制器。将系统模型进行等价变换,建立无时延多包传输离散系统模型;利用滑动窗口多核LS-SVM对多包传输的数据丢包进行在线预测补偿,建立系统补偿模型。提出神经网络PID趋近律滑模控制器设计方法,通过神经网络非线性映射实现对PID趋近律参数的在线调整。利用Truetime对该方法进行仿真,结果表明,该策略可以提升丢包补偿的精度,滑模控制能够在较快响应速度的条件下减小系统抖振,对直流伺服电机网络控制系统实现了较好的跟踪控制。     

流星余迹通信中混合自动请求重传机制的网络时延性能分析

针对流星余迹通信系统建模仿真过程中,由混合自动请求重传（HARQ）机制引起的网络时延问题,提出基于HARQ的传输时延估算模型。首先,结合流星余迹通信的网络结构和信道特征,通过分析HARQ的基本原理,建立了流星余迹通信中HARQ的网络时延模型;然后利用排队论的相关理论,引入HARQ的改进机制,提出了Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ的传输时延估算模型;最后,通过仿真实验对两种HARQ的传输时延性能进行了对比分析,在改变分组传输正确率和分组时间长度的条件下,Ⅱ型HARQ的传输时延均比Ⅰ型HARQ小。实验结果表明：流星余迹通信中Ⅱ型HARQ比Ⅰ型HARQ具有更好的网络时延性能。     

基于模糊逻辑的3G无线链路层控制策略

在分析WCDMA的无线链路控制（RLC）层的自动请求重传(ARQ)的实现机制的基础上,综合考虑RLC队列长度、TCP分组到达强度、无线网络纠错强度以及TCP发送端的应用时延要求等因素,提出了基于模糊逻辑控制的自适应的重传纠错次数主动队列管理策略。仿真结果表明,该策略能够有效提高TCP通过无线网络的吞吐量,高效地利用无线资源。     

一种水声通信中的自适应ARQ方案

在水声通信系统中,由于水声信道的半双工、时变和长传播时延等特性,导致用于水声通信中的停等自动重传请求(SW ARQ)方案的吞吐性能显著下降。本文首先利用扩频通信技术,将单个信道分成两个子信道：一个用于前向信道(从发送方到接收方),另一个用于反向信道(从接收方到发送方),充分地利用水声信道。在此基础上,结合选择自动重传请求(SRARQ)方案与返回-n自动重传请求(GBNARQ)方案的混合式自动重传请求(SR GBNARQ)方案的优良性能,提出了一种随水声信道的时变特性改变分组长度的自适应ARQ方案。仿真结果表明：该方案能有效地提高水声通信系统的吞吐性能。     

基于多个无线信道的自适应联合选择重发ARQ

文章提出了一种基于多个马尔可夫信道的自适应联合选择重发ARQ协议。这个协议可以根据参与数据传输的信道的状态好坏来动态地排列这些信道,把重要的数据分配给状态比较好的信道。文中信道的状态采用马尔可夫链的形式来模拟和预测。仿真结果表明,这种协议在数据包的迟延和迟延的抖动方面,优于使用循环方式排列信道的ARQ协议。如果反馈信道不可靠,多重应答可以保护应答信息免遭破坏,相对单独应答而言可以提供吞吐量。自适应联合选择重发ARQ和多重应答结合,可以成为未来的无线网络上数据传输协议的重要组成部分。     

一种用于无线网络中实时业务的跨层调度算法

就同时包含了有线链路和无线链路的异构网络上的实时应用,提出了一种满足其端到端服务质量(QoS)需求的无线网络MAC(media access control)层调度算法(real-time cross-layer scheduling algorithm for real-time application,简称RTCLA).该算法采用跨层的思想,结合了自适应调制编码(adaptive modulation and coding,简称AMC)技术和选择性自动请求重传(selective repeat-automatic repeat request,简称SR-ARQ)技术,在满足应用的系统误包率(packet error rate,简称PER)要求、尽可能减少基站中等待超时分组数目的前提下,提高系统吞吐性能和频谱利用率.通过仿真来验证算法分组超时率、平均系统有效吞吐率和公平性3个方面的性能,并与改进的比例公平算法(modifiedpro portional fair,简称MPF)、最早到期优先(earliest deadline first,简称EDF)和改进的最大加权延时优先(modified largest weighted delay first,简称M-LWDF)等3种广泛使用的算法进行了比较.仿真结果还表明,综合考虑实时应用的严格时延要求和无线网络资源稀缺以及信道的时变特性,RTCLA更适合于对时延敏感的实时应用,尤其是分组超时率性能方面表现突出.此外,仿真结果还表明,RTCLA在稳定性方面的表现与其他3种算法基本相同.     

A cross-layer adaptive transmission scheme combined with SR-ARQ over correlated fading channels

Current adaptive transmission schemes all assume independent block fading. However, in slow fading channels, it is highly possible for consecutive block transmissions to be correlated. In this paper, we propose a cross-layer adaptive transmission scheme, which is an optimum combination of modulation format and packet size, combined with selective repeat automatic repeat request (SR-ARQ) to improve the throughput in correlated slow fading channels. We apply a multi-state Markov system model to analyze the system performance and to optimize the selection of modulation levels at the physical layer and packet sizes at the data link layer in a correlated slow fading channel, which is also described by a finite-state Markov chain. A general closed-form expression of the average throughput for this cross-layer adaptive transmission scheme is presented. Simulation results show that our adaptive transmission scheme combined with SR-ARQ can obtain a good performance in correlated slow fading channels.     

Steady-state and transient delay analysis of ARQ protocols

A technique for the performance evaluation of ARQ protocols is presented. General distributions for the packet interarrival times at the transmitter are assumed. Two specific ARQ protocols, the stop-and-wait ARQ and the continuous ARQ are examined in particular. Both the transient and steady-state behaviour are obtained. A simple iterative scheme is proposed for the computation of the delay experienced by the packets and for the packet interdeparture time distribution. The latter result can be applied to the analysis of networks using an ARQ protocol in their datalink control layer. This method is demonstrated for the special case of a network consisting of N nodes connected in tandem. Analytical results are compared with simulation runs and excellent agreement is observed.     

OFDM的AMC/ARQ跨层设计及优化

针对OFDM频域并行传输及时、频二维资源分配特点和AMC/ARQ跨层设计存在的建模复杂、频谱效率低等问题,基于OFDM频域子信道FSMM模型,建立了AMC/ARQ双向反馈模型,通过时延、丢包率等参数将ARQ参数传递到AMC,通过对FSMM性能评估,将AMC参数反馈到ARQ,,既充分考虑了AMC/ARQ间的相互作用,又避免了内嵌MARKOV链导致的计算复杂性。给出了该跨层设计的优化算法,通过穷尽搜索获得最优的FSMM门限,在保证QOS参数的条件下,使频谱效率达到最优。仿真计算证明优化后的AMC/ARQ跨层设计系统频谱效率有较大提高。     

A progressively reliable transport protocol for interactive wireless multimedia

We propose a progressively reliable transport protocol for delivery of delay-sensitive multimedia over Internet connections with wireless access links. The protocol, termed “Leaky” ARQ, initially permits corrupt packets to be leaked to the receiving application and then uses retransmissions to progressively refine the quality of subsequent packet versions. A Web server would employ Leaky ARQ to quickly deliver a possibly corrupt first version of an image over a noisy bandlimited wireless link for immediate display by a Web browser. Later, Leaky ARQ's retransmissions would enable the browser to eventually display a cleaner image. Forwarding and displaying corrupt error-tolerant image data: (1) lowers the perceptual delay compared to fully reliable packet delivery, and (2) can be shown to produce images with lower distortion than aggressively compressed images when the delay budget only permits weak forward error correction. Leaky ARQ supports delaying of re-transmissions, so that initial packet transmissions can be expedited, and cancelling of retransmissions associated with “out-of-date” data. Leaky ARQ can be parametrized to partially retransmit audio and video. We propose to implement Leaky ARQ by modifying Type-II Hybrid/“code combining” ARQ.     

无线传感器网络基于通信距离的协作ARQ策略

提出了一种适用于无线传感器网络的基于通信距离的多中继协作ARQ策略,从而为无线数据传输提供了可靠性,同时获得了较高的吞吐率和能量效率.首先根据ARQ机制和在链路层将数据包分割为若干个数据帧的规律,建立一种马尔科夫链模型;在此基础上,分析饱和吞吐率、数据包丢弃概率、平均时延和能效的性能随通信距离的变化规律;最后提出了基于通信距离的协作ARQ策略.针对线性无线传感器网络,分析比较了所提协作ARQ与传统ARQ的通信性能.数学分析结果表明,所提协作ARQ能获得比传统ARQ更优的饱和吞吐率、可靠性和能效.     

Adaptive hybrid error correction model for video streaming over wireless networks

The Hybrid ARQ (HARQ) mechanism is the well-known error packet recovery solution composed of the Automation Repeat reQuest (ARQ) mechanism and the Forward Error Correction (FEC) mechanism. However, the HARQ mechanism neither retransmits the packet to the receiver in time when the packet cannot be recovered by the FEC scheme nor dynamically adjusts the number of FEC redundant packets according to network conditions. In this paper, the Adaptive Hybrid Error Correction Model (AHECM) is proposed to improve the HARQ mechanism. The AHECM can limit the packet retransmission delay to the most tolerable end-to-end delay. Besides, the AHECM can find the appropriate FEC parameter to avoid network congestion and reduce the number of FEC redundant packets by predicting the effective packet loss rate. Meanwhile, when the end-to-end delay requirement can be met, the AHECM will only retransmit the necessary number of redundant FEC packets to receiver in comparison with legacy HARQ mechanisms. Furthermore, the AHECM can use an Unequal Error Protection to protect important multimedia frames against channel errors of wireless networks. Besides, the AHECM uses the Markov model to estimate the burst bit error condition over wireless networks. The AHECM is evaluated by several metrics such as the effective packet loss rate, the error recovery efficiency, the decodable frame rate, and the peak signal to noise ratio to verify the efficiency in delivering video streaming over wireless networks.