一种瑞利衰落信道下的自适应选择重传ＡＲＱ算法

提出了一种相关瑞利衰落信道下的一种自适应选择重传（SR）ARQ算法，根据信道状态变化自适应的调整SR ARQ的发送模式即分组长度，利用信道状态和发送模式合并后的多状态马尔可夫模型推导了理想情况下和非理想情况下的自适应SR ARQ吞吐量的闭合解。给出了对应每个发送模式的分组长度的最优解和检测信道状态转移参数的最优解。仿真表明利用系统参数优化后的自适应SR ARQ和理想自适应SRARQ的吞吐量性能基本一致，比未经过参数优化的自适应SR ARQ的吞吐量性能在大范围信噪比下都有提高。     

IEEE802.16网络动态自适应区分服务算法

针对IEEE802.16MAC协议中的调度机制不能提供流媒体业务区分服务的问题,提出了一种基于服务类别优先级的链路带宽自适应分配调度PDA-DFPQ算法。该算法分为两级调度架构,第一级是不同业务间的调度,采用服务质量优先级策略,高优先级服务类分配合适的带宽,以保障实时业务对最大时延限定的要求;第二级是同种业务内的调度,采用自适应调整机制,根据队列长度和分组数动态设置权值系数,以保障不同用户对公平性和非实时业务对吞吐量的要求。仿真结果表明:与DRR和RED-DFPQ算法相比较,改进的一级调度算法能降低时延,解决实时性问题;改进的二级调度算法能均衡用户速率,提高网络吞吐量和公平性,解决突发性问题。     

增强型RIEMS协议及其在Ad Hoc网络中的性能

提出了增强型RIEMS变速率传输协议（RIEMS+）,在原RIEMS基础上改进了NAV更新机制,网络节点不仅利用MAC层帧头中的信道预约信息,而且也利用物理层帧头携带的帧长度和发送速率信息来设置自己的NAV值．该协议解决了在不同发送速率条件下,因MAC层帧头的传输范围不同而引起邻节点对信道状态认知产生差异的问题,从而降低了分组发送失败概率和提高了信道利用率．仿真结果显示,新方案明显地改善了网络的端到端通过量和平均分组时延性能．     

MIMO-OFDMA系统下行链路的一种自适应资源分配方案

为了在MIMO-OFDMA系统中利用延时的信道状态信息极大化系统吞吐量,提出了一种结合正交空时分组码与特征波束形成的传输方案,并在上述传输方案中提出一种低复杂度的两步子载波分配算法.首先根据用户平均信道质量与速率需求分配带宽,然后遵循标定星座距离最小的准则依次将各子载波指派给用户,获得多用户分集增益.最后在子载波间分配功率确保达到用户速率要求.仿真结果表明,该方案能充分利用具有时延的信道状态信息和多个发射天线有效提高系统吞吐量.     

通过链路层ARQ提高无线环境中的TCP吞吐量

提出了一种用于提高无线环境中传输控制协议(TCP)性能的链路层选择性重传的改进方案——自适应选择性重传。本方案借助于每个数据包在数据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,使得该和可以根据各个帧的需求进行自适应的分配。推导了采用该方案时无线链路的误包率和包的传输时延的表达式。通过引入Padhye的TCP吞吐量模型,分析了采用自适应选择重传方案系统的TCP吞吐量。仿真结果表明,与传统方案相比,自适应选择重传方案在高误帧率环境下以较低的误包率、略大的传输时延获得了较高的TCP吞吐量。     

自适应ARQ系统中基于跨层设计的优化方法

针对IEEE 802.16e系统中的混合自动重传请求（HARQ）协议,将数据链路层的子包传输机制与物理层的自适应调制编码技术（AMC）有效地结合,提出一种基于跨层设计的自适应参数优化选择方法,该方法以最大化系统吞吐量为目的,研究了HARQ子包数目和调制编码方式的联合最优解.同时,还给出了考虑链路层HARQ协议的AMC切换门限准则.仿真结果表明,该参数优化方案能够更好地匹配信道的时变特性,在增加少量复杂度为代价的前提下,实现了系统吞吐量的进一步提高.     

网络中心战中IP QoS的需求分析及应用研究

为提高军用网络的服务质量,满足军用数据传输的要求,对网络中心战的体系架构进行了分析,得出作战链路最重要的QoS指标是端到端时延,仿真研究了应用IPQoS技术对时延的改进效果.结果表明:通过优先调度以保证足够的服务带宽,可尽量优化重要数据流的端到端时延;在排队不可避免时,减少缓冲区队列长度可直接优化时延,但应考虑应用RED等机制寻求时延和吞吐量的平衡.对多跳作战链路中的QoS应用进行了讨论,仿真表明多跳链路上应用QoS的关键是在瓶颈带宽处的QoS应用.     

基于信噪比的蓝牙自适应分组选择算法

为了提高加性高斯白噪声信道中蓝牙异步数据分组的传输性能,研究了在不同信噪比情况下分组类型对系统性能的影响,推导出了系统吞吐量与平均接收信噪比之间的关系,提出了一种基于信噪比的蓝牙自适应分组类型选择算法。该算法能够根据接收信噪比的不同情况选择最佳的分组类型进行传输,给出了进行分组类型切换的信噪比门限值。仿真与分析结果表明:系统平均吞吐量在不同信道质量情况下均获得最大值,改善了在信道状态不佳时的系统性能。     

一种基于模糊逻辑的跨层功率控制机制

M-LWDF算法有效提高了系统性能,但也存在控制开销和计算量大、受信道状态信息的准确性影响等问题,同时固定的发射功率有可能造成传输容量和功率浪费。文章提出一种基于模糊逻辑的跨层功率控制机制EDF FPC,根据业务时延信息和信道状态信息,利用模糊推理方法进行自适应功率调整,避免了信道状态信息的层间回馈问题,提高了功率控制的准确性和有效性,降低了运算复杂度。仿真表明,EDF FPC能有效减少业务阻塞率,提高系统吞吐量,同时能节省功率使用。     

保证混合业务质量的跨层OFDMA资源分配方法

提出了一种新的跨层正交频分多址（OFDMA）系统资源分配方法,其综合考虑了无线信道的时变特征和媒体接入子层（MAC）业务质量（QoS）要求,将MAC层分组调度和物理层的OFDM子信道分配及自适应调制编码进行联合设计,目的是在保证实时时延敏感业务和非实时业务的QoS基础上最大化系统吞吐量。在子载波分配过程中,分别采用了信道依赖的最早预期 (CD-EDD)算法和 最小速率需求(MRR)算法,对实时时延敏感业务和非实时业务进行调度。基于IEEE 802.16标准建立了动态仿真模型对算法性能进行评估,结果表明较传统的最大信噪比方法在系统吞吐量相近的基础上对时延特性、用户公平性方面有较大性能提升。     

Cross-layer optimization and design based on QoS guarantees in the relay system

In order to improve the throughput and guarantee the quality-of-service (QoS) for a relay system, a cross-layer design scheme which combines adaptive modulation and coding (AMC) at the physical layer with cooperative hybrid automatic repeat request (CHARQ) at the link layer is proposed over the Nakagami-m fading channel. Firstly, the system packet loss rate (PLR) is described and analyzed through the state transition diagram. Then, the queuing delay is derived using the queuing theory. Moreover, a cross-layer model for maximizing system throughput is presented under the constraints of PLR, queuing delay and transmission delay. Numerical results show that the cross-layer design scheme combining CHARQ with AMC can achieve the optimal throughput, the smallest PLR and the shortest queuing delay and transmission delay.     

Fair data scheduling in OFDM wireless networks based on maximizing utility

This paper proposes a joint layer scheme for fair downlink data scheduling in multiuser OFDM wireless networks. Based on the optimization model formulated as the maximization of total utility function with respect to the mean waiting time of user queue,we present an algorithm with low complexity for dynamic subcarrier allocation (DSA). The decision for subcarrier allocation was made according to delay utility function obtained by the algorithm that instantaneously estimated both channel condition and queue length using an exponentially weighted low-pass time window and pilot signals respectively. The complexity of algorithm was reduced by varying the length of the time window to make use of time diversity,which provided higher throughput ratio. Simulation results demonstrate that compared with the conventional approach,the proposed scheme achieves better performance and can significantly improve fairness among users,with very limited delay performance degradation by using a decreasing concave utility function when the traffic load increases.     

联合HARQ和AMC中继系统跨层优化设计

为了提高协作中继系统频谱效率性能,对Nakagami-m衰落信道中联合物理层自适应调制编码(AMC)和链路层混合自动请求重传(HARQ)协议跨层设计方法进行研究.首先提出一种状态转移图来分析计算协作中继系统的误包率(PER);然后建立了最大化系统频谱效率的跨层优化模型,并给出迭代求解算法;最后对3种HARQ协议下中继系统性能进行对比分析.仿真结果表明,协作中继系统的性能明显优于非中继协作系统,联合Ⅲ型HARQ的跨层设计可实现比联合Ⅰ型和联合Ⅱ型HARQ更高的频谱效率和更低的PER.     

多速率WLAN网络的时间公平调度算法

IEEE 802.11协议的分布式协调功能使得各站点以相同的概率接入信道,会导致多速率无线局域网的性能异常.该文通过对吞吐率公平与时间公平进行详细的理论分析与比较,提出了一种线性可调节时间公平的循环轮询队列调度算法.该算法实时地统计各站点准确的信道占用时间,并采用循环轮询方式保证各站点之间的时间公平性,提升系统的吞吐率性能.为保障业务流的服务质量,采用动态调节方式更新轮询单位服务时间,实现了传输效率与延时性能的折中.经过NS-3仿真与硬件系统实测验证表明,该算法在严格保证时间公平的同时,有效提升了系统上/下行吞吐率性能.     

基于时间触发光纤通道网络的交换调度算法

提出了一种基于时间触发的光纤通道网络数据交换调度算法,在基于端口序号进行轮询调度(vp-RRM)算法的基础上增加了流量自适应机制。该算法对光纤通道网络中的传输数据按TT、RC、BE等业务类型分队列缓存,将队列长度与交换调度的优先级建立关联,可明显改善非均匀业务流的交换调度效率。经仿真及实验验证,该算法吞吐量性能在非均匀业务流下较vp-RRM明显提升,更加适用于TTFC网络的事件触发业务的交换调度。     

Cross-Layer Adaptive Resource Allocation Algorithm with Diverse QoS Requirements for Single-Cell OFDMA Systems

The orthogonal frequency division multiple access( OFDMA) based communication system has been considered as the main trend of next-Generation communication system. But the existing resource allocation algorithm designed for such system is always with high complexity thus hard to be realized. To solve such problem with the constraints of spectrum efficiency and buffer state,a novel cross-layer resource allocation algorithm( RAA) is proposed in this paper. The goal of our RAA is to maximize the system throughput while satisfying several practical constraints,such as fairness among services,head of line( Ho L) delay and diverse quality of service( Qo S) requirements. Due to these constraints,finding the optimal solution becomes a NPhard problem. Therefore in this paper a novel method to solve such problem with acceptable complexity is proposed within following steps: firstly,based on the link state we formulate the ideal subchannel allocation strategy as a convex optimization problem,which can be efficiently solved by our proposed lagrange multiplier technique subchannel allocation( LMTSA) algorithm; secondly,according to the obtained channel allocation matrix,a power allocation algorithm based on the water-filling power allocation( WPA) idea is deployed to get the optimal power allocation matrix combining with adaptive modulation and coding( AMC); finally,through a greedy algorithm,the ultimate subchannel and power allocation matrix can be obtained based on iterative method. The simulation results illustrate that we can achieve the higher throughput and better Qo S performance than the widely-used maximum throughput( MT) algorithm and round robin( RR) algorithm.     

一种编码感知路由低时延数据传输算法

当前的编码感知路由算法在数据包编码时采用基于机会的网络编码策略,不会推迟数据包的转发来等待未来的编码机会,这样会降低网络编码对时延的贡献.为克服以上问题,提出了一种基于缓存管理的编码感知路由低时延数据传输算法.在编码节点,该算法采用基于队列长度的数据包决策策略来替代现有编码感知路由算法中的基于机会的网络编码策略.该算法在数据传输阶段之前引入了网络时延训练阶段,使编码节点获得了基于队列长度策略的最优阈值.仿真结果表明,在网络拥塞的情况下,此算法比传统的基于机会的网络编码策略具有更低的数据包传递时延和数据包丢失率,并且具有更高的吞吐量.     

Cross-layer design of combining AMC with HARQ in cooperative relay system with perfect and imperfect CSI

A cross-layer design which combines adaptive modulation and coding (AMC) at the physical layer with a hybrid automatic repeat request (HARQ) protocol at the data link layer (LL) is presented, in cooperative relay system over Nakagami-m fading channels with perfect and imperfect channel state information (CSI). In order to maximize spectral efficiency (SE) under delay and packet error rate (PER) performance constraints, a state transition model and an optimization framework with perfect CSI are presented. Then the framework is extended to cooperative relay system with imperfect CSI. The numerical results show that the scheme can achieve maximum SE while satisfying transmitting delay requirements. Compared with the imperfect CSI, the average PER with perfect CSI is much lower and the spectral efficiency is much higher.