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。     

802．11 WLAN区分服务机制及其性能分析

针对无线Ad Hoc网络不能区分数据流优先级的问题,提出一种基于802.11DCF退避算法的改进机制,该机制通过减少高优先级数据流的MAC层重传次数,使发送高优先级数据流（如实时数据流）的节点更容易连接信道,高优先级数据流占有更多带宽资源,从而减少传输时延。分析结果表明,该算法能有效提高高优先级数据流的传输性能。     

基于CQI辅助的协作HARQ实现策略*

传统的中继HARQ通信方案中,目的端会对源端和中继端首次传输的数据进行最大比合并译码,但是Turbo译码是一个非常繁杂的迭代译码,会消耗用户大量的时间和功率,当目的端在译码失败请求重传时,这一次译码将直接导致系统的时延增加。针对这一问题,提出了在传统中继HARQ通信系统中引入CQI辅助译码的HARQ通信策略,并在此基础上给出了门限自适应设定方法,解决了CQI辅助中继HARQ通信方案中难以在瑞利衰落信道下准确设定辅助门限的问题。该策略在译码前通过CQI信息对数据包的好坏作出预判断,从而确定下一步是直接译码数据包还是跳过译码环节直接发送NACK请求重传,进而减少系统时延。通过理论和仿真分析,比较了CQI辅助中继HARQ通信方案的时延和误包率等系统性能指标,验证了CQI辅助中继HARQ通信方案有着更好的时延性能。     

能量捕获无线传感器网络中低时延的可靠数据传递

在能量捕获无线传感器网络(EH-WSN)中,采用网络编码(NC)技术可有效提高数据传递的可靠性。已有的研究成果大多采用固定的数据速率(DR)和固定的最大重传次数(MNR),传输时延较高。为了降低传输时延,结合EH-WSN中节点的能量捕获特性和相邻节点之间的无线链路质量,提出一种优化数据速率和最大重传次数的低时延数据传递方案。通过对节点的能量捕获过程和能量消耗进行建模,给出了节点的剩余能量公式;对相邻节点之间的无线链路质量进行建模,推导出节点发送数据包的成功收包率和每个数据包的期望传输次数,进而推导出传输路径上每一跳的传输时延公式;基于优化方程,在节点满足链路收包率条件和剩余能量条件的前提下,对其数据速率和最大重传次数进行优化配置,使得每一跳的传输时延最小。实验结果表明,与采用固定数据速率和固定最大重传次数的数据传递方案相比,所提出的方案具有最小的端到端传输时延。     

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。     

LTE中基于频率资源重选的混合自动重发反馈传输技术

针对3GPP长期演进(LTE)系统中使用的混合自动重发反馈(HARQ)技术在数据重传时占用资源块的问题,提出了一种基于频率资源分组的数据重传方法。根据使用的频带宽度,将频率资源分解成资源块组,在原固定资源基础上引入组号判定和资源块选择,以获得更高的分集增益。建立数据重传方法的HARQ模型,结合增量冗余(IR)和Chase合并技术进行验证,仿真结果表明在信道条件较差时,所提方法的误块率(BLER)性能约提升了1.2dB,并且减少了平均重传次数。     

基于HSDPA的增强型分组调度算法研究

从系统吞吐量、用户公平性等方面分析研究了HSDPA系统中支持非实时业务的三种经典分组调度算法RR、Max C/I和PF。针对PF算法重传时延过长问题,提出了一种结合混合自动请求重传HARQ的增强分组调度算法。该算法通过提高重传分组的优先级降低重传时延,有效地避免系统资源的浪费。MATLAB仿真结果表明,该算法在降低单用户重传时延的同时,仍能保证用户间的公平性和系统的吞吐量。     

基于丢包率预测的视频传输纠错算法

为解决视频图像在互联网中进行传输时,其质量易受网络丢包率、时延等因素的影响而显著降低的问题,提出了一种基于丢包率预测的视频传输纠错算法。该算法采用隐马尔可夫模型预测网络丢包率,根据丢包率的大小自适应地选择FEC或ARQ对视频图像进行纠错操作。当预测出的丢包率较高时,为避免FEC算法在丢包率较高时降低带宽利用率,采用选择性ARQ算法恢复丢失的视频数据包,并通过限制其重传次数使视频传输的实时性得到了保证;当预测出的丢包率较低时,则采用优化了RS冗余值的FEC算法进行纠错操作。在OPNET modeler中进行的仿真实验表明,与HARQ算法相比,使用该纠错算法,视频图像的PSNR的平均值提高了1.6 dB,平均时延减少了0.24 s左右。该算法不但降低了视频传输的平均时延和丢包率,而且提高了接收端视频图像的重建质量,具有复杂度低、实现简单的特点。     

LTE系统跨层HARQ重传技术研究

对LTE系统两层重传方案进行了深入的调研、仿真和分析,在此基础上提出基于RLC子层的跨层HARQ优化方案,并从系统框架、传输格式、资源分配和HARQ流程四个方面进行了阐述.该方案充分利用HARQ与ARQ之间的共享信息,使得不同QoS需求的数据可以独立的进行发送,不仅改善了系统吞吐率和业务时延,提高了物理资源的使用效率,而且更好地保障了多业务的QoS.     

DQ-MAC:一种基于区分服务的WSN信道访问机制

针对现有无线传感器网络MAC协议不能提供数据业务优先级区分的问题,在充分分析导MAC协议的基础上,提出了一种基于区分服务的MAC协议改进机制—DC}MAC(Diffserv-based Qo}aware MAC)。其基本思路是让高优先级数据有更多的侦听时间,使高优先级数据传输的机会是低优先级的两倍,达到了减少高优先级数据的传输时延的目的,从而确保了高优先级数据业务的传输性能。相关分析结果表明,该机制使高优先级数据业务拥有更高的吞吐量,并且降低了高优先级业务的平均服务时延。     

基于免疫神经网络的陀螺仪漂移预测

BP神经网络可用于预测陀螺飘移误差，但容易陷入局部极值，训练速度很慢。针对上述缺点，该文提出了一种基于免疫算法的神经网络，以样本输出为抗原、神经网络权值矩阵为抗体，通过克隆、变异、抑制等步骤找到最优抗体，将最优抗体用于陀螺仪漂移预测。仿真试验显示，免疫训练算法能有效优化网络权值，基于该模型的漂移预测精度较高。     

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.     

基于终端差异化与D2D网络的IDNC协作重传方案

为了满足终端用户的个性化需求并且降低D2D网络的传输时延,提出了一种基于终端差异化的立即可解网络编码（IDNC）协作重传方案。首先,针对PC-D2D网络存在的解码冲突以及传输冲突问题提出一种新的IDNC算法框架并且在此框架的基础上搜索极大独立集（MIS）,综合考虑数据包的接收情况、终端用户需求以及链路丢包率情况设计权重,衡量权重选取一次重传时延增量最小的并发协作重传终端以及数据包组合生成编码包;同时,考虑不需要数据包提供的未来解码机会,优化终端不需要的数据包,进一步降低传输时延。仿真结果表明,所提方案在满足终端个性化需求的同时能够有效地降低解码时延和完成时间。     

A Packet Selection Algorithm for Adaptive Transmission of Smoothed Video over a Wireless Channel

This paper discusses techniques for transmitting smoothed video more efficiently over a wireless network. The fluctuation of wireless channel conditions can add a significant amount of delay to video packets and cause them to miss their play-out time. If a video is smoothed, it is possible to selectively deliver packets delayed at the base-station to reduce the impact of the missing packets on video quality. In this paper, we present a simple yet effective packet selection algorithm which accomplishes this goal. This algorithm determines whether to transmit a packet based on channel conditions as well as the likelihood that higher priority layers in the rest of the video will be delivered on time. We introduce the concept of quality index to measure the performance of the algorithm. Results from trace-driven simulations show that the performance of the algorithm is close to optimal under a wide variety of channel conditions when the threshold is set between 0.7 and 0.9.     

Low-delay video control in a personal area network for augmented reality

A personal area network (PAN) is a feature of an augmented reality system, transmitting modified video for real-time display. Low-delay communication of encoded video over a Bluetooth wireless PAN is achieved in favourable channel conditions by a combination of dynamic packetisation of video slices together with centralised and predictive rate control. The result is minimised packet delay (below 0.05 s) and high-quality 40 dB video, with packet loss limited to 4 from radio frequency noise. Where channel conditions result in error bursts, dynamic rate change is introduced to reduce the need for packet retransmission and improve power efficiency.     

新型的基于信道状况的自适应HARQ方案

基于信道状况提出自适应的混合自动重传请求（HARQ）方案。充分利用发送端获得的上次成功传输时重传的冗余信息次数和信道估计的信息,判断当前的信道状况,由此确定当前发送的数据帧被成功接收可能需要重传的次数K,将初传信息和K次增量冗余信息一起发送给接收端译码,最大可能地一次性将数据发送成功,减少传输出错再启动重传协议发送增量冗余信息的次数。仿真表明,新的方案在吞吐率基本不变的情况下,传输延时降低,易于实现。     

无线上行视频流的跨层容错传输方法

如何通过资源受限的移动通信终端提升无线上行视频流的抗误性能是亟待解决的重要问题。通过不同通信层次的联合调度,提出了一种跨层容错传输方案。移动通信终端的网络层代理首先利用容错包调度为视频流的延时约束帧集合提供重要性分类,随后该终端的链路层代理利用无线链路单元的优先级调度实现选择性重传。在调度延时与传输带宽限制下,跨层容错传输能够将突发错误转移到延时约束帧集合的低优先级视频数据中,从而在突发易错传输环境中实现了无线链路单元粒度的渐进式传输和平稳退化。     

基于预测与优先级缓存的MIPv6切换算法

为了提升移动IPv6的切换性能,保证实时性要求高的音频、视频等业务的服务质量,针对去除DAD过程的RDMIPv6方案未考虑在传输速率相对较慢的无线信道中,移动节点向NAR本地注册所产生的时延以及切换过程中引入的丢包问题,提出一种优化方案PCRD-MIPv6。PCRD-MIPv6方案结合基于L2触发的切换预测和数据包优先级缓存机制,在L2切换完成之前向移动节点MN维护的接入路由器缓存列表T_AR中的所有AR发送MOA实现本地注册,与此同时,将切换过程中的数据包按优先级缓存在PAR中,在切换完成后发往移动节点,从而减少切换过程中的丢包率。NS-2仿真结果表明,PCRD-MIPv6方案有效地减少了切换时延,降低了切换过程中的丢包率。