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。     

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.     

一种基于OSTBC空时码跨层安全通信方案

随着无线通信的发展,无线通信的广播特性使得无线网络缺乏物理边界,没有物理连接的无线通信对于外来的窃听者来说是开放的,在物理层解决通信安全问题已成为必需。物理层安全方法与传统加密方法跨层组合能在不大幅增加系统的额外开销的同时,提高系统的安全性能。文中重点介绍多进制调制方式下,基于正交空时码跨层增强技术变形码集设计。通过仿真,验证了该方案可以使无线通信可靠性接近1。     

一种基于MCS信息的白适应MIMO机制选择算法

文章讨论了在时变无线信道下多天线无线通信系统中MIMO机制的选择问题,并提出一种基于调制编码（Modulationand Coding Scheme,MCS）信息的MIMO机制选择方案。该方案通过对MCS信息进行统计和分析,自适应的选择MIMO机制以获得最大吞吐量。与已有MIMO选择方案相比,该算法不仅仍能准确地选择出合适的MIMO机制,而且易于实现,更容易应用于实际系统中。     

MIMO-OFDM系统中跨层媒体接入控制

针对MIMO-OFDM系统,提出了一种基于时隙ALOHA协议的随机接入方案,该方案利用一个简单的中心控制器和物理层的自适应调制技术以及MIMO迫零信号检测算法,在媒体接入控制层提供多包接收能力,解决包冲突问题。在满足用户BER要求的前提下,研究了系统最大化吞吐量时,接入同一子载波的最优用户数,并为此设计最佳的接入请求概率。仿真结果表明,最优接入天线数大约为接收天线数的四分之三,此时可以获取最大的吞吐量。     

可变速率可变功率的V-BLAST系统的性能分析

对采用V-BLAST算法的多输入多输出无线通信系统的功率控制进行了研究,提出了一种新的基于相邻时隙平均功率控制的功率控制算法,通过对不同发射天线的连续时隙功率的综合控制达到提高系统发射功率利用率的目的,将发射功率的变化反映到天线发射端数据速率的变化,提高了系统的频谱利用率,从而提高了系统的性能。文章提出的速率分阶的方法,为多输入多输出无线通信系统提供了一种可行的自适应调制方法。仿真结果表明,采用相邻时隙平均功率控制算法不仅可以提高系统的发射功率利用率的10％,而且能够改善系统性能0．5dB左右。     

WLAN中基于多包接收的跨层资源分配方案

 针对WLAN,提出了一个基于多包接收的跨层资源分配方案.本文首先给出多个用户"共享"子信道的条件,并提出了子信道"独占"和"共享"混合模式的信道分配方案;然后,推导了满足用户QoS要求的功率和比特加载表达式.仿真结果表明:本文提出方案不仅能有效提高系统吞吐量,而且能降低平均包延时;并且具有计算复杂度低的特点.     

Ad Hoc几种不同的跨层机制的分析

传统的分层协议栈的设计方法已越来越不适应Ad Hoc网络，而应采用一种新型的跨层协议栈和跨层设计方案，本文阐述了Ad Hoc网络的特点和通用Ad Hoc网络协议栈的构成和缺点，介绍了自适应跨层机制，速率自适应跨层机制，MobileMan跨层机制。     

Ⅱ型混合自动请求重传技术在跨层设计中的性能研究

该文研究了在满足数据链路层中预先设定的延时和误包率限制的前提下,将递增冗余的type-Ⅱ型HARQ应用于跨层设计的方法.推导出在Nakagami-信道中,该方案的系统平均误包率和频谱利用率的数学表达式.得到结论:在跨层设计应用type-Ⅱ型HARQ的误包率较低,频谱利用率较高,复杂度也较高;而type-Ⅰ型HARQ反之.     

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。     

Cross-layer design based on RC-LDPC codes in MIMO channels with estimation errors

In this paper, we propose a cross-layer design framework combining adaptive modulation and coding (AMC) with hybrid automatic repeat request (HARQ) based on rate-compatible low-density parity-check codes (RC-LDPC) in multiple-input multiple-output (MIMO) fading channels with estimation errors. First, we propose a new puncturing pattern for RC-LDPC codes and demonstrate that the new puncturing pattern performs similar to the random puncturing but is easier to apply. Then, we apply RC-LDPC codes with the new puncturing pattern to the cross-layer design combing AMC with ARQ over MIMO fading channels and derive the expressions for the throughput of the system. The effect of channel estimation errors on the system throughput is also investigated. Numerical results show that the joint design of AMC and ARQ based on RC-LDPC codes can achieve considerable spectral efficiency gain.     

多速率调制无线信道服务过程及信道建模

现代无线网络中,为克服复杂无线信道对系统服务质量影响,自适应调制编码是采用于物理层的有效技术手段之一。该文采用队列技术分析无线信道服务过程与业务流过程和物理层自适应调制编码技术关系,对自适应调制编码无线信道服务过程建模;并提出一种基于服务过程突发特性等效的自适应调制编码无线信道建模方法。该文采用数值方法分析自适应调制编码无线信道服务过程所表现的突发性,验证了所提出无线信道建模方法的可行性和有效性。     

Performances of adaptive modulation and coding in satellite mobile channel

Given that satellite mobile channel is a time-varying channel,Adaptive Modulation and Coding (AMC) was proposed to provide robust and spectrally efficient transmission over satellite mobile channel.Three different kinds of channel environment were considered in this paper:the urban area,the rural area,and the open space.Four combinations of modulation and coding were designed to meet reliable communication on time-varying channel,and spectral efficiency and system throughput of these three kinds of channel environment were simulated.Based on the simulation results,this paper analysed the results and compared the performances of AMC with non-AMC system in these three kinds of channel environment.At last,we come to the conclusions:a system with AMC can achieve higher spectral efficiency and better system throughput; and the spectral efficiency and system throughput of AMC system will be higher on better satellite mobile channel.     

适用于WPAN/WLAN的一种新型双频IFA印制天线

首先对单频IFA印制天线的各项主要尺寸参数进行研究，并给出其对天线阻抗性能及谐振频率的影响结果；然后在此基础上设计出可工作于2．45GHz和5．25GHz的原型双频IFA天线，并提出天线的新型结构——改进型双频IFA天线，给出其相应的仿真与测量结果。该新型天线可直接印制到FR-4板材上，结构紧凑，价格低廉，馈电方便，设计简单、灵活，具有等向辐射和交叉极化特性，适用于前景广阔的WPAN和WLAN系统。     

A novel indoor geo-location method using MIMO array

In a Multiple-Input Multiple-Output （MIMO） Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） based Wireless Local Area Network （WLAN） system, both Access Points （APs） and Mobile Terminals （MTs） are configured with multiple antennas, to make novel indoor geo-location method possible. In this paper, we presented a novel Least Square Support Vector Machine （LS-SVM） based data fusion algorithm to fuse signal strength measurements for indoor geo-location using only a single AP with MIMO arrays. We evaluate our proposed algorithms under indoor environments by MATLAB simulations. Simulation results show that our MIMO-based algorithm is superior to conventional least square algorithm.     

宽带无线网络中考虑信源编码特性的分层视频多播传输方法

该文提出一种适用于宽带无线网络的分层视频多播传输策略。该策略将自适应调制编码(AMC)和分层视频编码相结合,首先将系统效用函数表示为与用户分布、系统资源及对应的调制编码方式(MCS)相关的函数,通过分别使用非线性整数规划和快速贪婪搜索两种方法对多播组内及组间分配不同的无线资源,以期达到最大化系统总效用函数的目的;然后根据资源分配结果对视频编码结构进行调整,使得视频编码分层结构与系统资源和用户信道条件相匹配。仿真结果表明,该策略优化了视频编码分层结构,充分利用了无线资源,提高了系统性能。     

一种GEO卫星移动通信信道质量近似方法

在LTE移动通信系统中信道质量指示参数(Channel Quality Indicator,CQI)是自适应调制编码(AdaptiveModulation and Coding,AMC)技术的一项重要参数。由于GEO卫星信道存在较长的传输时延,为保证有效的AMC调整,对CQI进行预测是非常必要的。但是大多数预测算法的可预测时长受到输入序列的相关时间限制,而含有小尺度衰落影响的信号的CQI序列的相关时间远远小于所需预测时长,对获得的CQI序列进行预测是不现实的。针对这一问题,提出了一种使用仅含有大尺度衰落的CQI数据进行预测的近似方法。将获得的CQI序列平滑后去掉小尺度衰落的影响,余下的数据可以认为是只受大尺度衰落影响,其相关时间可以大大延长。通过对GEO卫星信道信道质量进行建模分析,对使用近似方法处理前后的CQI序列数据差距以及相关时间的变化进行了数值仿真,结果表明所提出的近似方法不会导致CQI数据产生较大的偏差,且近似后的序列具有较长相关时间。在此种近似方法处理下的CQI数据相关时间能够满足预测模型的需要,从而为保证GEO卫星移动通信系统中使用AMC的可行性和可靠性提供可能。     

WLAN双频印刷天线的设计

设计了一种应用于2.4GHz和5.8GHz无线局域网的双频天线。天线由4个印刷偶极子分别组成两对阵列而成,每一对阵列分别工作在各自的谐振频率上,从而实现双频。介质板背面印刷有巴伦进行耦合馈电。该天线具有结构简单、体积小、重量轻,成本低、易于集成等优点,适用于无线局域网系统。     

基于跨层设计的无线传感器网络节能双向梯度路由算法

针对现有无线传感器网络梯度路由算法在下行路由创建过程和能量更新机制中存在冗余控制开销的问题,该文提出一种采用跨层和功率控制机制,具有节能功能的双向梯度路由算法(Cross-layer Energy-efficient Bidirectional Routing, CEBR)：无需使用专门的控制分组,采用源路由方式以较小开销建立从Sink节点通往传感器节点的下行路由;通过跨层信息共享,定期采集节点剩余能量信息并按需发布;设计使用含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准,减少节点能量和网络带宽消耗的同时均衡节点能耗;结合RSSI(Received Signal Strength Indication)测距实现节点发射功率控制从而在数据及查询分组发送过程中节约节点能量。理论分析表明了CEBR的有效性;仿真结果显示：与现有的典型相关算法相比,CEBR能够在建立双向梯度路由的前提下,至少降低34.5%的归一化控制开销和27.12%的数据分组平均能耗,并使网络生存期延长18.98%以上。     

一种新的用于IEEE 802.11e EDCA中提供QoS的方法

该文提出了一种新的应用于IEEE 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)中提供QoS(Quality of Service)的方法。这种方法是将几个时隙组合起来构成一个超时隙,每个超时隙的开始分配给不同的业务来进行发包。时隙的分配是根据各种业务的不同优先级来实现的。这种方法可以保证高优先级业务具有较大的吞吐量,较少的MAC延时和较低的丢包率。与802.11e EDCA草案中提出的不同冲突窗口大小的方法相比,这种方法具有可以提高吞吐量,降低丢包率,并能减小站点数目变化对高优先级业务吞吐量的影响等优点。这种新的提供QoS的方法优于不同冲突窗口大小的方法,在IEEE 802.11e EDCA中应用超时隙方法可以大大提高EDCA的性能。