一种基于LTE-A的联合自适应传输方法

LTE-A上行每帧数据在自适应传输时,不能实时切换为分簇的DFT-S-OFDM和N×SC-FDMA系统。为此,提出一种联合自适应调制编码方法。该方法依据接收端的信干噪比,分别预测下一帧在采用分簇的DFT-S-OFDM和N×SC-FDMA进行自适应传输时的吞吐量,选择吞吐量大的系统及相应的调制编码方式在下一帧使用,可获得分簇的DFT-S-OFDM和N×SC-FDMA系统在自适应传输时频谱效率的联合性能。仿真结果表明,与单一自适应系统相比,该方法在多径信道下的吞吐量性能能够取得1 dB增益。     

无线网络中自适应调制编码联合ARQ的性能分析

自适应调制编码(AMC)利用无线信道衰落的特点,灵活调整发射速率,能有效提高带宽资源的利用率.自动要求重传(ARQ)利用错误重传来提高传输的可靠性.对自适应调制编码联合自动要求重传这一典型跨层设计问题进行了性能分析,分析了队头分组的发送过程,数学推导了队头分组的传输时间及其概率分布和平均传输时间.最后,研究了平均信噪比和多普勒频率对传输时间的影响.     

衰落信道下部分窗口多拒绝选择重传协议下的性能分析

在自适应调制和功率控制下研究了部分窗口多拒绝选择重传协议下的性能，并推导出吞吐量跟自适应调制关系的一般表达式，从理论分析和数值计算的结果都表明，结合自适应调制的ARQ系统可以对抗衰落，功率控制可以动态跟踪无线环境变化并克服由于信道环境时变造成的功率控制失误问题，降低干扰信号强度，提高能量效率和系统容量。     

基于端到端质量优化的无线视频传输错误控制

帧内更新是在视频编码中提高视频应用容错能力的一种常见方法。过多的帧内编码宏块会降低编码的效率。在实时视频传输系统中,为了能获得最佳的端到端的视频质量,在容错能力和编码效率之间取得平衡是一个很重要的因素。基于对视频质量影响其他因素(视频压缩的量化步长,信道条件等)的分析,本文提出一种端到端跨层优化机制,通过联合自适应优化视频编码的帧内更新比例,编码的量化参数和物理层的自适应调制编码(AMC,adaptive modulation and coding)模式最小化接收端的视频失真。仿真结果表明,优化后视频的抗错误能力得到明显提高,在不同信道条件下的视频峰值信噪比(PSNR)能够提高0.5到7dB。     

无线传感器网络吞吐量的自适应跨层优化策略

采用跨层优化方法,分析了无线传感器网络点对点链路的吞吐量优化问题。首先推导出吞吐量的理论表达式;随后以最大化吞吐量为目标,采用一种基于分层优化的数学框架,分别得到物理层最优符号速率、最优调制星座体积和MAC层最优数据包长;在此基础上,通过联合优化物理层参数和MAC层参数实现了链路吞吐量的最大化;最后提出了一种自适应跨层优化策略。在不同的信噪比条件下,根据该自适应策略来配置相应的最优物理层参数和MAC层参数,便可以保证链路的吞吐量达到最优值。仿真结果表明,与传统的分层优化相比,跨层优化后链路的吞吐量性能得到了明显提高。     

无人机数据链自适应编码调制方法的半实物仿真技术研究

针对无人机数据链信息传输的有效性和可靠性需求,提出一种无人机数据链的自适应编码调制方法,通过对自适应编码调制方法的模块化设计,以及仿真计算机与微波仪表的协同工作,在微波暗室环境内,实现了自适应编码调制方法的半实物仿真;仿真结果表明:在信噪比为1.4～14dB区间内,误码率为10-5时,基于Turbo码和LDPC码的自适应编码调制方法的吞吐量高于其它非自适应编码调制方法的吞吐量,提高了无人机数据链信息传输的有效性和可靠性.     

一种改善无线TCP性能的链路层重传方案

提出一种提高无线环境中TCP性能的链路层选择性重传的改进方案mARQ.根据每个数据包在链路层被拆分成多个无线帧这一特点,对包中所有帧的重传次数之和进行限定,使其可以根据各帧的需求进行自适应分配.系统仿真表明:与传统方案相比,新设计方案mARQ在高误帧率的环境下以较低的误包率获得了较高的TCP吞吐量,提高了无线环境下TCP的性能.     

基于Ⅲ型HARQ的多播系统跨层设计

提出一种基于Ⅲ型混合自动重传请求(HARQ)的自适应多播系统跨层设计方法。结合链路层HARQ和物理层的自适应调制与编码技术,在给定系统延时性能和残余误包率的条件下,使用曲线拟合法计算在不同限定条件下的自适应调制阈值,推导多播系统分层设计与跨层设计的频谱效率表达式。仿真实验结果表明,与II型HARQ和分层设计方法相比,该方法能有效提高系统的频谱效率,使其随最大传输次数的增加而提升。     

基于凸优化的FSO/RF自动请求重传协议方案

针对FSO/RF混合链路的高效可靠数据传输问题,研究系统在二进制相移键控（BPSK）调制与ARQ差错控制模式下双链路重传协作的优化设计方法。基于FSO信道双伽马（Gamma-Gamma）分布的湍流模型和RF信道Nakagami-m分布的衰落模型,推导得出混合链路平均包错误率与吞吐量的解析表达式,并运用凸优化求解方法得出吞吐量最优解时的数据重传协作比例系数。在不同大气湍流强度与衰落因子条件下,计算分析了FSO/RF混合链路ARQ数传方案的平均包错误率与吞吐量性能。数值结果表明,采用优化后的ARQ双链路重传比例策略,可有效提高混合链路传输的可靠性与数据吞吐量性能。     

移动性无线传感器网络吞吐量跨层优化

采用跨层优化方法,分析了移动性无线传感器网络点对点链路的吞吐量优化问题。首先推导出吞吐量的理论表达式;以最大化吞吐量为目标,采用一种基于分层优化的数学框架,分别得到物理层最优符号速率、最优调制星座体积和MAC层最优数据包长;在此基础上,通过联合优化物理层参数和MAC层参数实现了链路吞吐量的最大化;最后提出了一种基于节点间通信距离的自适应跨层优化策略。仿真结果表明,与传统的分层优化相比,跨层优化后链路的吞吐量性能得到了明显提高。     

基于凸优化和遗传算法的分层多播自适应优化

针对无线网络上视频多播效用优化问题,提出了一种新的结合自适应调制编码的分层多播自适应优化方法。具体做法是将视频的各层对应传输于不同的自适应调制编码模式,并对各视频层分配合适的带宽,如果效用函数为凸函数,则系统效用的优化问题转换成凸优化问题,若效用函数无凸性限制,并考虑实际因素,即视频分层编码的层数限制以及有限的、可选择的各层速率之后,新的系统优化问题则通过遗传算法求解。仿真结果证明了该方法的有效性。     

采用分布式编码的协作HARQ协议

为提高协作通信系统的可靠性,将分布式编码和码合并技术相结合,提出了一种新的混合自动重传协议,构造了基于分布式Turbo码的协作重传系统模型。目的终端分别采用递增冗余和Chase合并技术处理中继节点和信源的重发信息,并进行联合软判决译码。分析了系统的中断概率和平均吞吐量。仿真结果表明,在平坦瑞利衰落信道下,该分布式编码协作HARQ协议较非协作HARQ协议可获得较大的性能改善。     

选择重传ARQ结合自适应调制系统的跨层分析和设计

提出一种针对选择自动重传(SR-ARQ)技术结合自适应调制系统(AMS)的跨层分析和设计方法.该方法采用有限状态马尔可夫链(FSMC),同时对物理层和链路层进行建模,然后用更新报酬(renewal-reward)理论对系统的有效吞吐量进行精确分析,并根据分析结果设计系统中所使用的参数.计算机仿真结果验证了该跨层分析方法的精确性,并可以从中看出本方法对系统参数选取的指导意义.     

基于波束赋形的MIMO系统混合自动重传技术

在无线通信系统优化问题的研究中,多输入多输出(MIMO)系统的混合自动重传技术能够提高无线通信传输的可靠性.根据空时编码的重传技术多次重传样本进行联合解码,能够提高解码功能;减少信道传输差错.为了进一步减小重传次数,提高重传效率,提出了一种基于波束赋形的MIMO系统混合自动重传技术.在空时编码重传的基础上,引入自适应波束赋形,使MIMO发射的空间波束更加集中地对准用户,从而提高发射功率利用率,减小干扰,进而增加了混合自动重传合并增益,提高了重传效率.计算机数值仿真验证上述方法提高了系统的增益和可靠性.     

ALC-OFDM系统中的ACMS新选择准则

针对新一代宽带卫星通信,建立了自适应低密度奇偶校验码(LDPC)编译码的正交频分复用(ALC-OFDM)传输系统结构与信道模型.在分析固定编码调制方式基础上,提出了一种加权信噪比(SNR)的自适应编码调制方案(ACMS)选择新准则,使每种编码调制方案对应着一个信道平均信噪比范围,可以有效找出使系统吞吐量最优的信噪比切换门限值.仿真结果表明:在系统的误比特率(BER)满足要求的情况下,对比各种加权准则,加权得到的SNR越大,采用该准则的系统吞吐量越大;当系统吞吐量都达到最大值时,采用3种加权方式的信噪比切换门限比传统准则至少降低了2 dB.     

无线信道自适应传输技术综述

文章对基于地面无线通信的无线信道自适应传输技术的最新研究进展进行了总结,按发送端ACM自适应传输技术、接收端自适应传输技术进行分类,介绍了发送端的可变速率调制、自适应编码、混合自动重传请求和接收端的无速率码、速率自适应解调等相关技术的基本思想、技术实现及特点,并分析比较了发送端802.11b ACM、接收端速率自适应等典型技术的吞吐量性能。指出了无线信道自适应传输技术的研究趋势,最后介绍了地面无线信道自适应传输技术在卫星通信中的扩展应用,对于无线自适应技术的研究具有参考意义。     

新型信道自适应编码协作体制

针对传统编码协作体制在信道条件动态变化的移动场景中存在较严重的性能损失问题,提出一种码率兼容低密度奇偶校验(LDPC)码与混合自动重传请求(HARQ)协议相结合的新型自适应编码协作体制.假设信道状态信息在每次传输时发生变化,通过不等长增量冗余的自动重传,协作节点与目的节点处的等效码率随信道条件变化而获得自适应非线性调整.推导所提体制的中断概率与吞吐量等系统性能表达式,并给出理论分析及仿真结果.实验结果表明,在适当的兼容码率设计下,所提体制与传统体制和等长传输体制相比较可有效降低系统中断概率,提高系统的吞吐量,改善移动环境下协作通信系统的传输可靠性.     

基于无线网络编码的速率自适应协作MAC协议

传统无线网络编码协议在单播传输模式中较少考虑速率自适应对网络性能的改善作用,而利用RTS/CTS握手信号进行信道估计的速率自适应机制则存在开销大、网络吞吐性能差等缺陷。为此,提出一种基于网络编码的速率自适应协作介质访问控制协议RACNC。该协议使用网络编码模型和基于ACK帧的速率自适应机制,当源节点传输的原始数据帧未被成功接收时,选取中继节点对原始数据帧进行编码处理,然后转发编码数据帧,在保证数据帧可靠传输的同时减少其在网络上的传输次数。同时利用改进的ACK帧进行速率反馈,避免在估计信道质量时发送多余的RTS/CTS控制帧。仿真结果表明,与基于网络编码的NCAC-WTC协议相比,RACNC协议可有效减小平均端到端时延,提高网络吞吐量。     

联合H.264和多码率Turbo码的无线视频传输

提出了一种无线视频流联合信源信道编码传输的具体方案,结合H.264视频编码,对其进行合理数据分割后采用UEP技术,并联合信道设计了一个支持信道UEP的多码率Turbo编解码器,同时把Turbo编码与type-Ⅲ HARQ混合自动重传请求机制结合以达到更可靠的数据传输保证。通过仿真实验证明,这种设计方法可进一步优化系统在恶劣的无线信道下的链路吞吐量和取得更好的视频重建质量。     

基于非对称网络编码的无线多媒体广播重传算法*

现有的网络编码广播重传算法都没有考虑对长度不等的数据分组进行编码重传时的编码效率及相应的编码算法优化问题。为此,针对性地提出一种基于非对称网络编码的无线多媒体广播重传算法(wireless multimedia Broadcast Retransmission algorithm based on Asymmetric Network Coding,BRANC)。BRANC在编码包可解条件限定下将不等长的数据分组进行拼接,并自适应地选择数据分组进行编码,从而有效地减少重传次数。同时,BRANC增加标志位的数据分组分割方式减小了传输的控制开销。理论分析和仿真结果表明,BRANC算法较对称网络编码广播重传算法可以有效地提升网络性能。