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无线通信系统中跨层优化技术的研究

技术改变着生活,生活推动了技术。高自由度、高质量互连互通的生活需求,给无线通信技术带来了越来越多的挑战。用户需求的多样性、无线信道的可变性和网络拓扑的动态性使得传统的分层网络设计显现出诸多不合理的地方,它不能有效地利用匮乏的频谱资源、没有考虑多媒体业务在视听表现上具有的模糊性、不能将分散在网络各个子层的特性参数进行协调融合等等。这些欠缺催生了新的设计理念,使得跨层优化彰显出魅力,成为未来无线宽带发展的关键技术之一。本论文以跨层设计的思想为主线,研究了无线TCP的改进策略、保证多媒体OoS的管理机制、无线局域网中MAC和TCP的互相影响以及蜂窝网中多用户分集调度对TCP的影响,主要工作如下:讨论了在无线信道条件恶化时,如何根据用户的OoS要求降低TCP发送速率的最佳参数值,并在此基础上给出了两种调节TCP拥塞窗口的算法,最后从系统的角度提出全面的解决方案。本方案有效地保证了用户的OoS要求,同时又考虑到了系统吞吐量问题。提出了一种  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

超宽带无线传感器网络数据传输跨层优化模型的研究

超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种利用数Hz到数GHz的超带宽、通过微弱的脉冲信号进行通信的无线通信技术。2002年2月,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)批准限用于军事用途的超宽带技术用于民用通信,在学术界、产业界掀起了UWB技术的研究热潮。利用UWB技术特有的大频带宽度、高传输速率、低信号功率及噪音环境下的高处理增益等特点,建立以UWB为物理层技术的无线传感器网络(Wireless SensorNetworks,WSNs)就是其中的一个研究热点。无线传感器网络中,节点分布密集,一条链路上信号功率的变化,极易对相邻链路的信道容量产生影响。因此,网络层上基于容量的路由问题与MAC层调度、物理层信号功率控制密切相关。即,无线传感器网络中的数据传输问题必须通过跨层(Cross-Layer)的方式予以解决。近年来,国内外学者在无线传感器网络跨层优化方...  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

面向VR视频传输的无线网络跨层优化

伴随着移动终端的发展及其在线视频内容的日益丰富,流媒体视频业务应用传输需求不断增加,正在成为无线网络中主要的流量类型。虚拟现实(Virtual Reality,VR)穿戴设备的飞速发展使得VR流媒体视频业务应用迅速进入人们的视线和生活,广泛应用于视频直播、沉浸式游戏、在线展厅、全景街景等多个领域。但是随着流媒体视频业务的广泛应用和内容的爆炸式发展,业务需求与无线网络传输能力的矛盾也越来越突出。作为新型多媒体业务,VR流媒体视频业务的传输面临两个大的挑战:极大的带宽要求和严格的时延要求。现有的传输网络很难通过直接传输满足业务需求,要么会牺牲画面质量,要么会出现严重的画面卡顿和场景切换延迟,引发观看者的眩晕感。然而,作为观看者,一定希望呈现的画质生动细腻,传递的视频信息丰富即时。另外,当多条基于超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)的动态自适应流媒体(Dynamic Adaptive S...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

认知中继网络中的跨层优化方法研究

随着通信技术的演进以及用户业务需求的多样化,对高带宽、高速率的网络需求与有限的频谱资源间的矛盾日益凸显,认知技术的出现为缓解这一矛盾提供了有效的解决方法。认知技术允许非授权的网络在不影响授权系统工作的前提下,二次利用授权系统的频谱资源,提高其利用效率。通过对网络设备运行状况、无线信道质量、用户业务需求的动态监测,自适应地调整协议栈的运行参数。然而,现有的分层协议栈架构并不具备如此的灵活性,远不能满足这一需求。为了解决这个问题,需要在一定程度上模糊分层的概念,允许多个协议层的参数进行交互,即引入跨层设计的思想。此外,中继技术是下一代通信中的一项关键技术,在无线多跳网络以及蜂窝网络中都将发挥重要的作用。中继的引入可以为系统带来多方面的性能增益,如吞吐量的提升、覆盖范围的扩大,并且还可以协助部署临时的通信网络。鉴于以上提到的中继技术和认知技术的优势,本论文将主要研究认知中继场景内的跨层资源优化算法。具体来说,论文的主要贡献如下:1.研...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

《安徽师范大学学报(自然科学版)》2014年01期
安徽师范大学学报(自然科学版)

一种基于无线多跳网络的跨层优化算法

无线多跳网络是指具有分布式特性和多跳特性的无线网络,主要应用包括:分布式WLAN、移动Ad-Hoc网、无线Mesh网、WSN(wireless sensor network,无线传感器网络)、无线中继网络、3G LTE的混合网络等.无线多跳网络通过定向通信技术能进一步增大覆盖范围,具有良好的开发应用前景.为了得到更大的网络吞吐量,高层协议需要充分利用低层协议的潜能,跨层优化设计对进一步优化无线多跳网络技术十分必要[1].近年来许多学者对多跳网络跨层优化设计进行了相关的研究.清华大学的Juan Liu等人考虑了实时可伸缩的通信业务,通过跨层优化和机会调度相结合,来提升系统性能[2].国防科技大学的王建新、魏急波等人提出了一种基于位置信息的波束调整机制[3],可以灵活地加载于路由层与MAC层的算法之中,对采用定向天线传输的多种路由策略进行仿真评估.华中科技大学的李之棠等人提出了采用了智能天线的多跳MAC协议DMH-MAC[4],使用...  (本文共5页) 阅读全文>>

《东北师大学报(自然科学版)》2013年04期
东北师大学报(自然科学版)

一种基于无线多跳网络的跨层优化算法

无线多跳网络是指具有分布式特性和多跳特性的无线网络,主要应用包括分布式WLAN、移动Ad Hoc网、无线Mesh网、无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)、无线中继网络、3GLTE的混合网络等.无线多跳网络通过定向通信技术能进一步增大覆盖范围,具有良好的开发应用前景.为了得到更大的网络吞吐量,高层协议需要充分利用低层协议的潜能,跨层优化设计对进一步优化无线多跳网络技术十分必要[1].近年来,许多学者对多跳网络跨层优化设计进行了相关的研究.文献[2]考虑了实时可伸缩的通信业务,通过跨层优化和机会调度相结合,来提升系统性能;文献[3]提出了一种基于位置信息的波束调整机制,可以灵活地加载于路由层与MAC层的算法之中,对采用定向天线传输的多种路由策略进行仿真评估;文献[4]提出了采用了智能天线的多跳MAC协议DMH-MAC,使用波束跟踪天线,经过较少的跳数传递数据包,从而改善网络性能;文献[5]提出基于...  (本文共4页) 阅读全文>>