跨层联合设计论文-邢威

跨层联合设计论文-邢威

导读:本文包含了跨层联合设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:跨层设计,Raptor码,RPC,混合译码

跨层联合设计论文文献综述

邢威[1](2017)在《联合Raptor码与RPC的跨层设计》一文中研究指出在传统通信系统中,为保证系统健壮性,需要各协议层高度解耦,而在信道条件多变的无线通信场景中这种思想并非最优。各协议层间的信息交互可以让通信系统协调各层传输参数,以更好地适应信道变化,从而提升系统传输效率。因此,本文利用RPC(Random Projected Coding,随机映射编码)对信道变化出色的适应能力以及Raptor码的编码无差异性,将Raptor码应用在数据链路层,RPC应用在物理层,联合数据链路层与物理层提出了一种跨层设计方案,该方案在保证系统平滑传输的同时,提升了系统整体吞吐率。鉴于RPC技术具有出色的信道适应能力,并能简化系统反馈方式及反馈内容的设计等优势,本文将其应用在物理层并建立误包率模型;而Raptor码作为一种无速率码,无差异地补发编码信息可高效地对抗物理层丢包,本文将其应用在数据链路层并建立编解码模型。基于上述模型,本文设计了联合Raptor码和RPC的跨层设计方案,通过联合考虑数据链路层和物理层的解码能力和解码情况,由系统统一调控Raptor码的补发和RPC的编码码率,以最大化系统吞吐率。理论分析及实际仿真结果表明,本方案在系统吞吐率表现方面较无跨层设计方案有10%-25%的提升。同时,传统无线通信中物理层出现误包将视为丢包直接丢弃的做法带来了传输资源的严重浪费,鉴于Raptor码在删除信道和噪声信道两种应用场景下有不同的译码方式,本文提出了基于混合译码的跨层设计方案,核心思想在于使用Raptor码的BP译码算法充分挖掘物理层RPC解码后的误包中所携带的有用信息,结合无误包情况下的Raptor码的高斯消元译码算法组成一个混合译码器,减少因物理层直接丢包而带来的资源浪费,进而提升系统吞吐率。实际仿真结果表明,该方案相较于此前无混合译码的跨层设计方案,在系统吞吐率上的提升最高达到12%。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-04-01)

晏威,肖明波,徐向南[2](2015)在《AdHoc网络中联合速率与功率控制的跨层设计》一文中研究指出近年来,随着人们在各种环境下对移动业务需求的增加,Ad Hoc网络以其无中心、分布式、自组织等特性,在社会生活中占据了越来越重要的地位。然而,如何在Ad Hoc网络中设计合理有效的资源分配方案面临着巨大的挑战。文章提出分布式牛顿算法来解决Ad Hoc网络中的资源分配问题,该算法的主要思想是利用当前的局部信息求解每次迭代过程中的原始变量和对偶变量,在效用最大化函数中引入能量消耗成本,利用网络层、数据链路层和物理层的信息,在网络效用最大化模型中,联合速率和功率控制进行跨层设计。该方法把Ad Hoc网络建模后的目标函数最大化问题转化为各个层的子问题,求解出网络中的最小功率和最大速率,即网络在最大发送速率下的最小功率。仿真结果表明:该算法具有更快的二次收敛速度,利用速率和功率进行跨层优化,在保证网络效用最大化的同时,可降低节点的发送功率,有效延长网络的寿命。与此同时,较低功率的通信也可以提高网络的通信安全。(本文来源于《信息网络安全》期刊2015年04期)

申建芳[3](2012)在《多业务多维度高速率传感器网络跨层设计与联合优化》一文中研究指出无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是当前的研究热点,广泛地应用于军事、工业控制、生物医疗、环境监测等诸多领域。随着传感器网络的发展和多媒体应用需求的增长,高速率无线传感器网络(HRWSN,High Rate Wireless Sensor Network)应运而生,该网络能够处理数据、图形图像、音频、视频等多种业务,同时提供相应的服务质量保障(QoS,Quality of Service),实现高质量的视频监控、多元化信息采集和处理、复杂任务的调度与处理、高精度的跟踪定位等应用。与传统的传感器网络相比,高速率传感器网络具有感知信息丰富、传输速度快、处理能力强、能量约束更为严重等特点。高速率传感器网络中带宽波动频繁以及无线传输介质的不稳定性引起信号的衰落,带宽和能量受到极大限制,传统的分层暴露出巨大的弊端,跨层设计与联合优化应运而生。高速率传感器网络跨层机制将协议层的状态参数和QOS参数在不同协议层中传递,实现协议在系统整体约束和整体性能要求下联合优化,达到充分利用系统资源和提高传感器网络总体性能的目的,可有效提高能量效率和提供多业务QoS。高速率传感器网络将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起,是由传感器网络到物联网(IoT,Internet of Things)的关键环节,物联网目前已被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。本文围绕高速率传感器网络中的能量受限和多业务QoS保障问题,采用跨层设计与联合优化的方法研究高速率传感器网络系统多业务跨层调度与资源分配算法(AM-LWDF,Adaptive Modified Largest Wait Delay First)、异构高速传感器网络系统中实时任务多维度联合优化调度算法(MDSA,Multi-Dimensional Scheduling Algorithm)、高速率传感器网络中跨层自适应MAC协议(AMAC,Adaptive MAC)、高速率传感器网络多业务的跨层混合MAC协议(RHMAC,Rate-adaptive Hybrid Medium Access Control)。论文的主要内容及创新点包括以下叁个方面:1.针对高速率传感器网络中多种业务对QoS的不同要求,考虑物理层、数据链路层和应用层参数,提出了一种适合多业务的跨层调度与资源分配算法AM-LWDF。该算法在满足实时业务QoS约束的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模型,可以灵活地在系统能效、实时业务的时延和非实时业务吞吐量之间取得折中,并保证不同类型业务间的公平性。2.针对异构高速传感器网络系统中实时任务调度的特殊要求,提出了包括任务的截止时间、服务质量、吞吐量、QoS公平和负载均衡的多维度调度算法MDSA,通过大量的仿真实验比较MDSA,DASAP和DALAP叁种不同的调度策略,MDSA在调度成功率、QoS收益均值、调度跨度、负载均衡性方面均明显优于DASAP和DALAP,实现异构高速率传感器网络实时任务的多维度联合优化。3.针对SMAC协议中固定占空比不能适应高速率传感器网络多种速率多业务传输的特点,提出一种适用于高速率传感器网络数据采集型应用的速率自适应的AMAC协议。AMAC协议采用占空比自适应机制、竞争窗口自适应机制和交错唤醒机制,在多种速率任务突发的传感器网络中,能有效提高系统能效、吞吐量并降低时延;针对高速率传感器网络中需为多种业务提供相应的QoS保障,提出基于跨层的速率自适应的混合MAC协议RHMAC,该协议可根据业务需要以及网络负载,在CSMA和TDMA自动切换。在高速率传感器网络中,RHMAC协议比BMAC协议能达到更高的吞吐量和较高的能效。最后,针对应急医院中传输多种混合实时业务的应用需求,设计了一系列高速率传感器网络智能节点,采用跨层设计与联合优化的技术保证多种业务QoS需求,实现应急医院人员、物资、设备快速准确的定位、追踪与管理。(本文来源于《广东工业大学》期刊2012-12-01)

唐伦,严靖琳,陈前斌[4](2012)在《联合网络编码与HARQ的中继传输协议及跨层优化设计》一文中研究指出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.(本文来源于《北京邮电大学学报》期刊2012年03期)

陈前斌,张荣荣,唐伦,龚璞[5](2012)在《联合HARQ和AMC中继系统跨层优化设计》一文中研究指出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.(本文来源于《北京邮电大学学报》期刊2012年02期)

焦江,朱桂萍[6](2011)在《跨层设计与联合优化》一文中研究指出为了进一步适应无线网络环境下各种应用的需要,提高网络性能,无线网络的跨层设计已成为目前国内外网络研究的热点和难点问题之一。本文给出了无线网络跨层设计的定义,分析了跨层设计的原因、优势和主要技术。对跨层设计和联合优化方面的研究作了介绍,讨论了跨层设计的衡量准则,接着介绍了现有的无线通信结合物理层的联合设计方法。最后探讨了无线网络跨层设计面临的挑战和今后的研究方向。(本文来源于《科技致富向导》期刊2011年03期)

程鹏,张朝阳,黄慧,仇佩亮[7](2008)在《结合自适应调制和ARQ的跨层最优联合设计》一文中研究指出考虑了一个结合自适应调制和自动重传请求的蜂窝下行系统,基站通过接收端的反馈获得其信道信息,然后在物理层通过自适应地选择调制和编码方式来最大化系统频谱效率,同时还在数据链路层采用自动重传技术来提高传输的鲁棒性.研究了在业务的平均延时约束下,通过最优选取自适应调制参数来最大化系统的频谱效率的方法.首先通过合理的假设对上述系统数学建模,然后将研究的问题建模为一个凸优化问题,并最终通过经典的拉格朗日乘数法给出了最优解.数值仿真表明本算法是最优的.(本文来源于《西安电子科技大学学报》期刊2008年01期)

曾端阳,宋荣方[8](2007)在《联合自适应调制编码与ARQ的跨层设计》一文中研究指出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。(本文来源于《无线通信技术》期刊2007年02期)

陈小硕[9](2006)在《基于多带OFDM技术的超宽带无线通信跨层设计和联合优化研究》一文中研究指出超宽带(Ultra WideBand,UWB)技术在与其它通信系统共存的情况下能够提供低功耗、高速率的数据传输,已逐渐成为无线通信领域研究、开发的一个热点,并被视为下一代无线通信的关键技术之一。现在绝大多数的超宽带无线通信的研究还是基于开放系统互连模型进行分层研究。分层设计方法在过去的几十年中应用得很好,但日益增加的用户需求正在挑战这种设计哲学,超宽带通信必须支持各式各样、不断变化的业务类型及其服务质量要求。如何将分散在各个子层的特性参数协调融合,以提升超宽带网络的性能,这些就对超宽带无线通信系统的设计提出了新的挑战。本学位论文依托于国家863计划项目“基于多带体制的UWB无线通信关键技术研究与系统演示”。本文的研究内容为基于多带体制OFDM技术的UWB系统的物理层和媒体接入控制层的跨层研究和联合优化,主要是利用层次之间的信息交换来达到增加网络效用、减小网络功率的目的。本文主要分为六章,主要针对本文研究的不同侧面介绍。第一章是绪论。首先介绍了无线网络的发展概况及其分类,其次简要介绍了无线个域网的几种主要技术,进而介绍了本文重点研究的UWB技术的背景。最后简述了论文的研究安排。第二章从UWB技术的标准化现状出发,介绍了现有的物理层和媒体接入控制层方案。其中物理层重点介绍了本文研究的基于多带OFDM技术的UWB方案,媒体接入控制层主要介绍了目前可能被成为UWB媒体接入控制标准的IEEE802.15.3标准和ECMA标准。第叁章主要研究了现有的无线通信跨层设计方法。首先讨论了跨层设计的衡量准则,接着介绍了现有的无线通信结合物理层的联合设计方法,最后简单讨论了基于多带OFDM技术的UWB跨层研究的目标和方向。第四章进行了基于多带OFDM技术的UWB系统的跨层理论研究。首先研究了现有物理层和媒体接入控制层的关键技术性能,进而结合物理层信息进一步对实际系统的媒体接入控制层关键技术性能进行了联合分析;接着在上述分析的基础上提出了一种称作“独享微微网”的可以进行物理层-媒体接入控制层联合优化的网络结构,并做出性能分析。第五章主要研究了基于多带OFDM技术的UWB系统物理层和媒体接入控制层的联合FPGA实现。首先介绍了已经实现的物理层FPGA演示系统,然后研究了对现有物理层系统的优化,接着进一步讨论了媒体接入控制的FPGA实现,最后研究了物理层和媒体接入控制层联合实现的接口连接和控制。第六章是总结了全文的工作,并对进一步工作做了展望。(本文来源于《东南大学》期刊2006-03-01)

跨层联合设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,随着人们在各种环境下对移动业务需求的增加,Ad Hoc网络以其无中心、分布式、自组织等特性,在社会生活中占据了越来越重要的地位。然而,如何在Ad Hoc网络中设计合理有效的资源分配方案面临着巨大的挑战。文章提出分布式牛顿算法来解决Ad Hoc网络中的资源分配问题,该算法的主要思想是利用当前的局部信息求解每次迭代过程中的原始变量和对偶变量,在效用最大化函数中引入能量消耗成本,利用网络层、数据链路层和物理层的信息,在网络效用最大化模型中,联合速率和功率控制进行跨层设计。该方法把Ad Hoc网络建模后的目标函数最大化问题转化为各个层的子问题,求解出网络中的最小功率和最大速率,即网络在最大发送速率下的最小功率。仿真结果表明:该算法具有更快的二次收敛速度,利用速率和功率进行跨层优化,在保证网络效用最大化的同时,可降低节点的发送功率,有效延长网络的寿命。与此同时,较低功率的通信也可以提高网络的通信安全。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

跨层联合设计论文参考文献

[1].邢威.联合Raptor码与RPC的跨层设计[D].华中科技大学.2017

[2].晏威,肖明波,徐向南.AdHoc网络中联合速率与功率控制的跨层设计[J].信息网络安全.2015

[3].申建芳.多业务多维度高速率传感器网络跨层设计与联合优化[D].广东工业大学.2012

[4].唐伦,严靖琳,陈前斌.联合网络编码与HARQ的中继传输协议及跨层优化设计[J].北京邮电大学学报.2012

[5].陈前斌,张荣荣,唐伦,龚璞.联合HARQ和AMC中继系统跨层优化设计[J].北京邮电大学学报.2012

[6].焦江,朱桂萍.跨层设计与联合优化[J].科技致富向导.2011

[7].程鹏,张朝阳,黄慧,仇佩亮.结合自适应调制和ARQ的跨层最优联合设计[J].西安电子科技大学学报.2008

[8].曾端阳,宋荣方.联合自适应调制编码与ARQ的跨层设计[J].无线通信技术.2007

[9].陈小硕.基于多带OFDM技术的超宽带无线通信跨层设计和联合优化研究[D].东南大学.2006

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