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.     

基于QoS和距离感知的自适应协作差错控制机制

提出一种基于跨层交互的自适应协作差错控制策略,包括距离感知的中继选择和支持区分服务的服务质量(QoS)保障机制. 链路层采用混合自动重传请求(HARQ),物理层采用自动重传请求(ARQ),根据数据包传输特性建立马尔可夫链模型,感知性能进行中继选择;根据应用业务的多样性QoS需求,确定最佳差错控制方案. 仿真实验和数学分析结果表明,所提策略与传统ARQ和HARQ、协作ARQ和HARQ相比,在确保无线传感器网络传输高可靠性的同时缩短了时延并获得了较高吞吐率和能量效率.     

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.     

Nakagami-m信道中基于矩生成函数的HARQ性能分析

针对多支路两跳协作中继系统,提出了一种基于Nakagami-m衰落信道的M-QAM和HARQ联合优化方案。该方案利用矩生成函数,计算了协作与非协作下各个节点对应的SNR的概率密度分布函数,推导了M-QAM和HARQ联合时系统误符号率的闭合表达式,进一步通过中继的状态转移概率,分析推导出协作HARQ下系统吞吐量的闭合表达式。理论分析和仿真验证得出,随着调制阶数M的减小,系统误符号率减小;协作HARQ比非协作明显降低了系统误符号率,提高了系统吞吐量;随着参与协作的中继个数的增加,系统吞吐量增大,系统误符号率减小。     

Nakagami-m信道中基于矩生成函数的HARQ性能分析

针对多支路两跳协作中继系统,提出了一种基于Nakagami-m衰落信道的M-QAM和HARQ联合优化方案。该方案利用矩生成函数,计算了协作与非协作下各个节点对应的SNR的概率密度分布函数,推导了M-QAM和HARQ联合时系统误符号率的闭合表达式,进一步通过中继的状态转移概率,分析推导出协作HARQ下系统吞吐量的闭合表达式。理论分析和仿真验证得出:随着调制阶数M的减小,系统误符号率减小;协作HARQ比非协作明显降低了系统误符号率,提高了系统吞吐量;随着参与协作的中继个数的增加,系统吞吐量增大,系统误符号率减小。     

基于能量收集的协作中继传输性能

将协作中继技术与能量收集技术相结合,并将其运用到多用户传输系统中,研究了能量收集中继协作的多用户传输网络的中断性能。首先提出了一种基于能量分割接收机的能量收集多用户协作传输协议。然后分析了该协议在瑞利衰落信道下的中断概率性能。最后结合数值仿真与理论分析结果,进一步分析了源节点发送功率和中继位置对系统中断概率的影响。仿真结果表明:本文提出的能量收集多用户协作传输协议与传统的非协作传输协议相比,可以在不增加系统能耗的前提下提高系统的中断性能。此外,中继节点距离源节点较近时可以获得更低的系统中断概率。     

联合网络编码与HARQ的中继传输协议及跨层优化设计

为了进一步提高中继系统的可靠性和频谱效率,提出了联合固定网络编码与混合自动重传请求(DNC-HARQ)和联合随机网络编码与混合自动重传请求(ONC-HARQ)2种传输协议,分析了这两种传输协议的系统中断概率和频谱效率.以最大化系统频谱效率为优化目标进行跨层优化设计,并利用迭代算法求解.仿真结果表明,DNC-HARQ和ONC-HARQ传输协议比只采用网络编码的传输协议具有更高的系统可靠性,比仅采用HARQ的传输协议具有更高的频谱效率;所提出的基于最大化频谱效率的跨层优化算法能有效地最大化系统频谱效率.     

协作多跳水声网络能量最小路径研究

研究在给定接收信噪比条件下协作多跳水声网络能量最小路径问题.考虑一个二维协作多跳网络模型,源节点和目的节点通过任意分布的中继节点及其附近的协作节点进行数据通信.建立了该网络的能量模型,并通过最优频率-距离关系的近似表达简化能量模型;在此基础上分析了可变发送功率模式下的能量最小路径,对节点间距和协作节点数量进行联合优化,从理论上证明了当各中继节点选取相同数量的协作节点,且中继节点按直线等距路径分布时网络总能耗最小,并给出了直线等距网络最优节点间距和最优协作节点数量的求解方法.仿真结果验证了该理论的正确性.     

协作蜂窝小区上行链路的中继选择与功率分配

为了最小化能量受限的协作蜂窝小区的总代价,提出了上行链路的功率和中继等资源分配的模型.该模型是一个非线性约束、{0,1}组合优化问题,因而提出了一种自适应的资源分配方案对其求解.针对给定中继节点集合,该方案分别为每个源节点选择总代价最小的中继;而对于给定源和中继对,提出了最小化二者总代价的基于图论的最优功率分配算法.通过仿真和分析表明,该方案近似最优,能够发送更多的数据量,延长网络的寿命.     

两种中继协同HARQ协议

提出了两种中继协同Rayleigh衰落信道下混合重传技术（HARQ）协议——中继控制HARQ协议和目的端控制HARQ协议,是否HARQ由中断概率决定。慢衰落下理论分析和仿真结果表明,中继控制HARQ协议中,中继平均接收信噪比（SNR）越小, HARQ带来的增益越大。目的端控制HARQ协议中,源和中继的上行链路质量越差,目的端平均接收信噪比越小,HARQ带来的增益越大。
关 键 词: 中图分类号: 文献标识码: A


Abstract: Key words:     

一种改进型的IEEE802.16 HARQ策略

简要介绍了现代通信系统中的一项关键技术HARQ(HybridARQ),并对IEEE802.16d标准的HARQ方案进行了研究,针对传统映射方案中同一符号各个比特间译码可靠性不均一的问题提出了一种基于星座重组的改进型ARQ策略。仿真结果表明改进型的策略优于原始系统。     

采用LDPC码的8PSK调制编码协作方法

为了提高编码协作系统的频谱资源利用率,并有效地利用LDPC码,提出了一种更高效的编码协作方法.该方法以两用户为例,在两次发送数据的时隙中都采用8PSK调制,使用混合自动重传方式(HARQ),在第1时隙对接收端不能正确译码的数据进行存储,并与下一次发送来的数据进行联合译码,通过增加数据的冗余信息来提高编码协作系统第1时隙传送数据的译码准确率,直到第1时隙传送的数据可以正确译码为止.在第2时隙传送其协作用户的冗余信息比特,从而实现发送分集.性能分析和仿真结果表明,当协作用户间信道的信噪比为0 dB,误码率为10-3时,与非协作方案和普通的编码协作方案相比较,所提出的编码协作方案在瑞利块衰落信道下可以获得约5 dB和3 dB的性能增益.     

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.     

基于TD-SCDMA的追踪合并HARQ性能研究

基于TD-SCDMA系统,提出了一种在高速下行分组接入(HSDPA)中将追踪合并算法应用于混合自动重传请求技术的方案,并给出追踪合并HARQ算法,用吞吐量和误块率2个性能指标来衡量该算法的优劣,然后对不同信道条件和参数下的下行链路性能进行了仿真。结果表明,该方案对于提高下行链路的吞吐量和降低误块率具有较好的效果。     

一种基于ACK的AMC/HARQ算法

提出了一种基于ACK/NAK的AMC/HARQ算法。利用ACK/NAK信息控制调制编码方式,从而不再需要C/I反馈。文中分析了算法在静态信道下的收敛性能和吞吐率性能,并通过仿真给出了时变衰落信道下的吞吐率。本算法与有一定C/I反馈误差的基于C/I的AMC/HARQ相当。对于反向容量受限的情形,采用本算法可以简化系统设计,并可节约反向容量。     

能量有效的无线传感器网络协作路由策略研究

基于协作通信技术,提出了一种协作路由策略,考虑了协作节点个数、星座体积和最优跳数的影响,通过理论证明和优化算法给出了其协作路由策略理想上限,并分析了其能量效率。理论分析及仿真结果表明,基于文中方案,通过选取合适的协作节点数和每跳距离可以有效提高无线传感器网的端到端能量效率,其性能要优于传统理想多跳路由方案。