卫星链路TCP传输性能分析

TCP协议作为TCP IP协议栈的主要传输协议 ,其在网络中的传输效率高低是影响IP网络传输性能的关键因素之一。当网络中存在卫星链路时 ,由于卫星链路的一些固有特性使得TCP的传输性能受到了一定的影响。本文对于TCP协议在卫星网中的传输性能问题进行了分析 ,指出了TCP协议在卫星网中应用时存在的问题 ,介绍与分析了一些相应的解决方法。

基于测量的软实时业务接纳控制方法

软实时业务对业务传送的实时性并不要求绝对的延时上界保证,因此通常不需要基于最坏的情况进行接纳控制。文章针对软实时业务的业务特性提出了一种新型的基于测量的接纳控制方法,该方法首先通过对网络流量进行实时测量来估计流量的统计特性,然后结合软实时业务的实时性指标进行接纳控制。仿真结果表明,提出的接纳控制方法不仅有效地提高了带宽利用率,而且在带宽利用率与业务实时性指标之间建立了显式关联,因此可以更加灵活有效地为软实时业务提供服务质量保证。

基于主动测量的接纳控制方法

提出了一种新型的基于主动测量的接纳控制方法 (AMBAC)用于保证IP网络中传输的数据业务的服务质量。该方法的基本思想是 :入边界路由器主动地向出边界路由器发送探测包 ,出边界路由器通过对于探测包的监测来估计该传输路径上的网络资源使用状况 ,并以此为根据进行接纳控制。该方法具有良好的可扩展性和较短的接纳控制响应时间。仿真结果表明 ,该方法可以较为严格地保证数据传输业务的服务质量 。

多小区蜂窝网络波束成形优化策略

为了克服多小区的邻小区干扰问题,该文在多小区蜂窝网络中,研究了多小区多用户下行协同传输技术。该文提出一种联合优化基站和中继的波束成形权重的迭代算法,在基站和中继总功率限制下最大化最差用户接收信干噪比(Signal-to-Interference-and-Noise Ratio,SINR)。该文提出的联合优化波束成形策略,可以应用半正定松弛技术(Semi-Definite Relaxation,SDR)得到有效的解决。仿真表明,在多小区通信系统中,该文提出的迭代算法只需要少量的迭代次数就可以达到近似最优性能,并且在性能和资源消耗之间给出一种折中的传输策略。

成对载波多址系统中干扰信号幅度的估计

导出了成对载波多址 (PCMA)系统中干扰信号幅度估计的克拉美 罗不等式 ,提出了一种适合于PCMA系统的干扰信号幅度的估计算法 ,并对其性能进行了仿真。仿真结果表明 ,文中提出改进的估计器性能在较高信噪比下接近克拉美 罗不等式。

PCMA系统中位定时误差对干扰抵消性能的影响

首先介绍了PCMA技术的基本概念 ,并建立了PCMA系统基带传输模型 ;在此基础上研究了PCMA系统中位同步误差对干扰抵消性能的影响 ,并给出了相应的仿真结果。根据系统对干扰抑制比的要求 。

基于LDPC码的数字喷泉编码

数字喷泉是近年发展起来的一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术,在广播类传输中具有明显的效率优势。该文提出了一种基于LDPC码的数字喷泉编解码方案,仿真结果表明,与已有的同类数字喷泉编解码算法相比,基于LDPC码的数字喷泉编解码算法具有更好的纠错性能和较低的编解码复杂度。

基于停止集的喷泉编码有限长性能估计

喷泉编码是一类基于删除信道、面向数据分组的前向纠错编码技术。该文分析了停止集的尺度分布对固定码率喷泉编码解码性能的影响,提出了一种估算低误码条件下喷泉编码有限长性能的方法以及一种低复杂度的停止集尺度分布搜索算法。比较结果表明,该文给出的喷泉码解码性能上下界与实际仿真结果非常接近。

基于UKF算法的高机动机载平台多普勒频移估计

针对卫星通信在高机动状态下非线性较强,会引起较大多普勒频移的问题,提出利用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman Filter,UKF)算法进行多普勒频移估计。依据高机动飞行器飞行特点,建立直线和圆周运动中的UKF多普勒频移估计模型,并进行仿真分析。结果表明,在卫星通信信道模型中,UKF算法能够对高机动机载平台进行更精确的频率估计,实用性更强。

物理层网络编码在数据会聚无线自组织网络中的容量增益研究

为研究物理层网络编码(Physical-layer Network Coding,PNC)方案在数据汇聚无线自组织网络中相对于传统方案能够获得的容量增益,该文通过稀疏割容量分析推导得到PNC方案平均每节点信息传输速率的上界和下界。与传统路由方案及传统网络编码方案相比,在数据汇聚无线自组织网络中应用PNC方案能够提升网络容量的数量级。

高机动机载平台卫星通信信道模型设计研究

卫星通信是高机动机载平台重要通信手段,高机动飞行过程会引起较大多普勒频移,为建立合适的高机动通信信道模型以实现接收机频率补偿,需对通信多普勒频移进行估计。高机动状态下,系统非线性强,频率估计不精确,为解决上述问题,提出利用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法进行多普勒频移估计。依据高机动飞行器飞行特点,建立不同运动状态下的频率估计模型,并对各模型进行仿真分析。结果表明UKF算法对高机动机载平台频率估计误差小,能建立合适的通信信道模型。

合作图博弈在车载网数据分发中的应用

针对日益突显的车载自组织网络中的内容分发问题,对车载网中的流行内容分发进行了简要介绍,论述了现有方案的不足之处,并创新性地采用合作图博弈对该问题进行了建模,在该模型中,车载单元(the On-Board Units,OBUs)根据通过博弈建立的网络进行数据分发。对提出的基于图论的合作博弈方案在车载网数据分发中的性能进行了仿真分析,结果表明,与传统的非合作方法相比,该方法具有明显的优势。

基于贪婪方法的OFDM系统组播与单播业务资源分配算法

研究了OFDM系统中同时支持组播与单播业务时的资源分配问题。针对组播与单播业务的不同QoS要求,将资源分配问题建模为在保证组播业务所要求的最小速率的条件下,最大化单播业务和速率的分配问题。该问题可利用传统的两步法求解。为了进一步降低复杂度,提出了一种基于贪婪方法的分配算法,其基本思想是首先通过子载波分配满足组播业务的最小速率要求,进而在所有子载波之间调整功率以提高单播业务的和速率。理论分析与仿真结果表明,所提出的算法能够有效地降低复杂度,且在满足组播最小速率要求的条件下,单播业务所能获得的和速率接近两步法,较好地实现了算法的性能与复杂度之间的平衡。

OFDMA系统中支持混合业务的跨层调度算法

针对正交频分多址接入(OFDMA)系统下行链路的混合业务调度问题,提出了一种基于队列等待时间的跨层调度算法。该算法联合利用了MAC层的队列等待时间与物理层的信道状态信息作为调度参数,通过队列等待时间反映用户的服务质量要求,并利用多用户分集增益提高系统性能;针对实时和非实时用户的不同服务质量要求,在队列等待时间的计算上采取了不同的策略;在子载波的分配过程中根据分配状态及时更新队列等待时间,使资源的利用更为有效。仿真结果表明,提出的算法可显著降低实时用户的平均时延和最大延时违反概率,同时保证了非实时用户的吞吐量需求,能够有效地支持下一代网络中混合业务的多种服务质量要求。

高超音速机载平台卫星通信应用及发展方向

简述了高超音速机载平台概念,分析了该平台通信需求;以移动用户目标系统的性能为例,阐释卫星通信在高速机载平台上的适应性与优势;分析和讨论了高超音速条件下会出现的问题,提出了保障未来机载平台卫星通信发展所需的关键技术。

基于预期容量损失的OFDMA子载波分配算法

针对正交频分多址接入(OFDMA)系统的子载波分配问题,提出了一种基于预期容量损失的分配算法,该算法将子载波的联合分配分解为逐次分配以降低复杂度。每次分配时,该算法利用多用户频率选择性信道的特性,将用户在不同子载波上的速率差值作为每次分配中预期容量损失的度量,优先对预期容量损失最大的用户分配子载波,以期避免由逐次分配的非最优性导致的系统容量损失。理论分析和仿真结果表明,此算法能够在低复杂度的条件下得到近似最优解,在保证用户服务质量的同时,有效地提高了系统容量。

Path Weight Complementary Convolutional Code for Type-Ⅱ Bit-Interleaved Coded Modulation Hybrid ARQ System

Bit-interleaved coded modulation (BICM) is suitable to bandwidth-efficient communication systems. Hybrid automatic repeat request (HARQ) can provide more reliability to high-speed wireless data transmission. A new path weight complementary convolutional (PWCC) code used in the type-Ⅱ BICM-HARQ system is proposed. The PWCC code is composed of the original code and the complimentary code. The path in trellis with large hamming weight of the complimentary code is designed to compensate for the path in trellis with small hamming weight of the original code. Hence, both of the original code and the complimentary code can achieve the performance of the good code criterion of corresponding code rate. The throughput efficiency of the BICM-HARQ system wit PWCC code is higher than repeat code system, a little higher than puncture code system in low signal-to-noise ratio (SNR) values and much higher than puncture code system, the same as repeat code system in high SNR values. These results are confirmed by the simulation.