协作通信系统中基于频谱效率优化的跨层设计

为改善协作分集系统的频谱效率,提出一种改进的跨层设计方案,对协作通信系统物理层的自适应调制编码（AMC）技术和链路层的混合自动重传(HARQ)协议进行联合优化设计。该方案利用少量比特的反馈,使得仅当目的节点通过直接信道不能正确译码分组时或者当直接信道处于深度衰落时触发中继节点转发协作伙伴数据。给出了所提方案基于瑞利衰落信道、解码转发（DF）条件下频谱效率的表达式,然后搜索在任意信噪比条件下使频谱效率最大化的调制与编码方案。通过计算机仿真对理论分析进行了验证。理论分析和仿真表明该跨层设计在中低信噪比(SNR)可进一步提升协作通信系统的频谱效率。      

不完美反馈自适应多天线跨层系统的性能分析

为提高网络无线通信的频谱利用率,提出一种自适应闭环多输入多输出(MIMO)跨层设计方案。该方案是融合物理层的自适应调制技术(AM)和数据链路层的自动重传技术(ARQ);发射端利用反馈信息,自适应选择调制模式和发射权矢量,并自动重传数据,形成三重反馈的闭环MIMO跨层系统。推导了不完美反馈下的系统频谱效率和中断概率闭合表达式,分析了时延对跨层系统性能的影响。仿真结果表明:对比单发/单收(SISO)跨层系统以及开环MIMO跨层系统,自适应闭环MIMO跨层系统的性能有明显提高。     

基于不完美信道估计的闭环MIMO-MRC跨层设计

为提高无线通信的频谱效率,提出一种MIMO-MRC(multiple-input multiple-output-maximal ratio combining)跨层方案。是物理层的自适应调制(adaptive modulation,AM)和数据链路层的自动重传(automatic repeat request,ARQ)协作,发射端利用估计信道信息反馈,自适应调节调制模式,选择最优发射权矢量和自动重传发射数据。分析了估计误差对MIMO-MRC跨层系统的影响,给出了MIMO-MRC系统在信道估计存在误差时的频谱效率和中断概率的闭合表达式。通过仿真实验证明,对比SISO(single-input single-output)跨层系统和A lamouti's跨层系统,MIMO-MRC跨层系统的性能有明显提高,可获得约3 d B的分集增益。     

联合自适应调制编码与ARQ的跨层设计

为了提高无线系统数据速率,目前广泛地采用物理层自适应调制编码(AMC)和链路层自动重发请求(ARQ)协议相结合的跨层设计,这种设计方法能大大提高系统频谱利用率。本文在瑞利衰落信道模型下,在给定包时延和丢包率的情况下,推导出了联合AMC和ARQ的跨层设计频谱利用率的公式。同时也与纯AMC和纯ARQ的情况作了比较。     

MIMO系统中自适应调制与ARQ结合的跨层设计

本文将结合链路层自动重传请求（ARQ）与物理层自适应调制（AM）的跨层优化设计应用于MIMO系统中。导出了在Rayleigh信道中,MIMO系统中跨层设计的平均频谱利用率的计算公式。仿真验证结果表明这种跨层设计在提高MIMO系统的频谱利用率上的可行性,且随着ARQ中最大重传次数的变化,对频谱利用率的提高也不同。     

LTE系统下行链路的一种AMC方案

高速数据和多媒体业务对新一代移动通信系统提出了更高的要求,自适应调制与编码（AMC）因其在提高频谱效率方面的显著特点,成为3GPP长期演进（LTE）系统的一项关键技术。本文基于LTE系统物理层下行链路模型,分析了在LTE系统中AMC与混合自动重传（HARQ）技术的主要特点,提出一种针对LTE下行链路的AMC方案,并对该方案在模型下的性能进行了讨论。仿{真结果表明,采用AMC技术对提升LTE系统容量作用显著。     

基于AMC和HARQ的大气激光通信跨层系统性能研究

针对大气激光通信中由大气湍流引起的系统性能下降问题,研究了基于物理层自适应调制编码(AMC)和数据链路层混合自动请求重传(HARQ)的大气激光通信跨层系统性能。在建立了大气湍流信道瞬时信噪比模型的基础上,建立了大气激光通信AMC-HARQ系统模型,并推导了系统误包率和频带利用率公式,最后在双伽马信道模型下进行了仿真分析。仿真结果表明,大气激光通信AMC-HARQ系统能够在保证一定误包性能的条件下,大大提高系统频带利用率,提高单一应用AMC时的系统误包性能。随着重传次数增加,误包率和频带利用率均提高,但频带利用率增幅随重传次数增加而减小。     

MIMO OFDM系统中基于物理层与链路层的跨层优化设计

该文讨论了基于空时编码发射分集正交频分复用(OFDM)系统的跨层传输技术.该技术结合了传统物理层自适应调制和链路层自动请求重发,利用链路层的误包率和信道估计参数计算自适应调制门限,在系统给定时延和误包率约束的基础上最大程度地提高了频谱利用率.仿真结果表明,该算法相比传统物理层自适应传输,在频谱利用率性能上有1.5dB以上的增益.但随着最大重传次数的增加频谱利用率的提高越来越小,这就使得实际系统能以较小的时延代价换取足够的频谱利用率增益.     

多跳CC-HARQ中继网络的频谱有效性跨层设计

在瑞利衰落信道中,为改善采用Chase合并混合自动重传请求( CC-HARQ)协议的多跳中继网络的频谱效率性能,考虑发送帧长和发送功率的跨层优化,研究了提升其频谱效率的跨层优化策略。不同于传统的中断概率分析,通过利用对数域线性阈值的平均误帧率估计方法,给出了多跳CC-HARQ协议频谱效率的精确表达式,在发送功率固定时设计了最优发送帧长策略,在发送帧长固定时设计了最优发送功率分配方案,进一步提出了跨层的联合优化方案。仿真结果验证了所设计优化方案在理论上的正确性和有效性,同时在仿真中可以观察到采用跨层的优化策略后,多跳 CC-HARQ中继网络的频谱效率获得了显著的提升,其中跨层的联合优化方案比传统的固定帧长等功率策略在频谱效率上提升了0.014 b/s·Hz-1。     

MIMO OFDM系统中基于自适应编码调制的跨层设计方案

本文讨论了MIMOOFDM系统中一种基于自适应编码调制的的跨层传输技术。该技术结合传统物理层自适应编码调制和数据链路层自动请求重发,利用信道估计参数和数据链路层的误包率计算自适应编码调制门限,在系统给定时延和误包率约束的基础上最大程度地提高频谱利用率。仿真结果表明,编码系统具有很强的差错控制作用,相比传统物理层自适应编码调制系统和未编码系统都提高了频率利用率;当频率利用率为1时,相比于未编码系统,编码带来的增益为4dB。同时这种强差错控制作用也使得改变系统最大重传次数对切换门限的影响变小,因此跨层自适应编码调制相比传统物理层自适应带来的频谱效率的提高变小,这就使得实际系统能以较小的时延代价换取足够的频谱利用率增益。     

3G DS-CDMA无线通信系统中的跨层设计

本文讨论了一种3G DS-CDMA无线通信系统中的跨层设计方案。这种设计方案结合了物理层自适应传输技术和MAC层的HARQ技术,以达到增强平均频谱效率的目的。MATLAB仿真结果证明,在系统中应用此设计方案,平均频谱效率实现了可观的增长。因为MAC层的HARQ协议可以支持物理层实现高速可靠的数据传输[1],仿真结果亦显示出采用此方案,对于物理层的差错控制要求可以变得更宽松。因此,在3G无线通信系统中应用本文提出的跨层设计方案,比单纯的只考虑物理层自适应传输机制,更能取得巨大的平均频谱效率增益。     

OFDM系统中基于自适应调制和ARQ的PHY-MAC跨层设计

设计了一种适用于正交频分复用（OFDM）的跨层自适应算法。此算法结合自适应调制（AM）和有限自动重传请求（ARQ）技术，能够根据不同的信道状态在物理层和数据链路层联合进行性能优化，可以在保证上层吞吐量一定的条件下提供更小的丢包率。仿真结果表明，通过跨层结构设计的系统和传统的分层结构设计的系统相比有一定的性能增益，在进行高速传输时此增益更为显著。     

分布式协作通信网络中一种新的跨层设计方案

 提出了一种新的跨层设计方案,即选择中继重传方案(SN-RT,selective-node-based retransmission scheme).它把物理层中的协作分集技术和数据链路层中的自动请求重传(ARQ)协议有效地结合起来.在重传过程中,依据中继与目的节点间链路的瞬时信噪比选择一个最佳中继,联合源节点进行Alamouti空时编码.在Rayleigh衰落环境和MPSK调制下,给出了确切的吞吐量表达式.结果显示,相比于固定中继重传方案(FN-RT,fixed-node-based retransmission scheme),SN-RT跨层方案能明显进一步提升系统吞吐量.     

空时分组码在自适应无线通信系统中的性能分析

给出了自适应调制编码（AMC）的MIMO系统模型,分析了一种MIMO系统中自适应编码调制的方法,推导出系统的平均吞吐量和平均误码率,同时分析了时延对系统性能的影响。仿真结果表明,与SISO系统相比,联合正交空时分组码（O-STBC）的多天线自适应技术不仅提高了系统的平均吞吐量,而且对系统时延具有一定的顽健性。     

MIMO-OFDM系统中自适应比特交织HARQ方案

基于多天线正交频分复用(MIMO- OFDM)系统提出了一种根据信道状态信息进行自适应比特交织的混合自动重传请求(HARQ)方案,它充分利用信道的状态信息对每次重传的比特进行交织来获得频率分集增益和平均各个比特间的可靠性.仿真结果表明,在Type III HARQ类型(包括Chase合并和部分冗余递增)下,该方案可以有效降低系统的误码率性能.     

AOFDM在频率选择性衰落信道下的性能分析

从理论上分析了采用速率自适应策略的OFDM(AOFDM)传输模型在频率选择性信道下性能表现;并给出频谱效率及平均误码率的理论公式。结果表明,采用自适应调制能够在保证达到目标误码率的前提下提高频谱效率,提高的幅度与所选择的调制等级数以及子载波数有关。这对系统设计很有帮助。     

高速下行分组接入技术

文章描述了高速下行分组接入（HSDPA）技术的标准化进程,讨论了自适应调制编码（AMC）、物理层混合自动重传（HARQ）和多输入多输出天线（MIMO）技术的特点、分类和性能,指出了在实现这些关键技术时面临的问题并给出了相应解决办法。     

TD-SCDMA HSDPA链路自适应方案性能分析

仿真研究了几种切换点调整算法在TD-SCDMA HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)系统中的性能。通过使用通用稳定的切换点调整算法,使得系统更加灵活,能够适应各种变化的信道环境,获得更加合理的MCS(Modulation andCoding Scheme)切换点,提高AMC(Adaptive Modulation Coding)算法中MCS选择的性能。仿真表明,通过使用合理的链路自适应技术能够极大地提高系统吞吐量,提高系统的自适应性能。     

移动衰落信道中的自适应OFDM调制

在宽带移动OFDM(正交频分复用)系统中，不同的子信道经受不同的信道衰落，具有不同的传输能力。若采用固定速率调制方案，信道容量和发送功率未能获得充分应用。自适应调制技术能充分利用信道容量和信号功率，满足不同传输速率和服务质量的要求。研究了一种适用于宽带移动OFDM系统的自适应算法。在平均发送功率不变务件下，算法根据子信道的衰落特性，自适应地分配子信道中数据比特，选择不同的信号星座和发送功率，使得系统的功率和频谱效率达到最佳。首先推导了在平均发送功率受限条件下，瑞利衰落信道中最大频谱效率；其次，分析了在给定误比特率(BER)条件下，采用连续功率、连续星座MQAM(多进制正交幅度调制信号)调制的最大功率频谱效率，在此基础上提出适用于实际系统的离散功率、离散星座MQAM调制算法；最后进一步优化系统的功率密度谱。计算机模拟表明：该算法能明显地提高移动OFDM系统的频谱效率。     

基于跨层机制的最佳协作中继选择及其系统实现

为了获得最佳的协作中继用户,通过推导协作中继传输系统的误符号率,提出了基于放大重传和解码重传下最佳协作中继的选择准则,并结合跨层协作的思想给出了基于MAC层来实现最佳协作中继选择的分布式协议.与此同时,提出了协作分集系统的物理层传输方案,分析了瑞利衰落信道环境下所提方案的系统性能,得到了系统误比特率的闭式解.此外,针对协作中继选择准则和协作分集传输方案的误码性能进行了系统仿真和性能比较,结果表明,所提出的协作中继选择准则明显优于传统中继选择准则,且协作传输方案可以获得明显的分集增益,系统平均误比特率显著下降.