基于有效信噪比的自动重传请求协议性能比较

对自动重传请求协议(ARQ)系统的重传能量进行分析,提出一个新概念——有效信噪比。以有效信噪比为基准,比较了3种校验码对ARQ系统误比特率、重传次数、吞吐量性能的影响。仿真结果表明,ARQ系统的可靠性仅在中高传统信噪比下得到提高。在低传统信噪比下,重传导致ARQ系统实际的有效信噪比远大于无重传系统;在相同有效信噪比下,ARQ系统的误比特率性能劣于无重传系统,此时不应使用ARQ。混合ARQ(HARQ)通过纠错码降低系统重传频率,可有效缓解该问题。

一种基于区分服务的自动请求重传架构

自动请求重传 ( ARQ)的按序提交会产生重排序时延 ,增加分组的链路传输时间 .提出了一种基于区分服务的 ARQ架构 ,让不同服务质量 ( Qo S)类别的流分别使用独占的分组队列和ARQ实体 ,使时延敏感分组不会因为等待普通数据分组的重传而经历不必要的重排序时延 .仿真结果表明 ,该方案可以有效减少时延敏感分组的链路时延和传输时延 .

解码转发双向中继系统的ARQ协议研究

研究了结合自动请求重传的解码转发双向中继系统在瑞利衰落信道中的端到端误报率以及频谱效率等性能。双向中继系统的两个源节点及中继节点都有缓冲存储器用来存储重传时不同时隙的接收信号。根据错误发生的节点以及重传情况的不同,为了充分利用不同时隙的接收信号,分别结合使用了最小均方误差信号检测或者最大似然比合并算法。仿真结果表明,在解码转发双向中继系统中,相对于传统自动请求重传协议,采用增强ARQ协议能显著降低解码转发双向中继系统的误包率,从而提升系统的频谱效率。

双向中继ARQ的机会网络编码和信号合并

为了提高双向中继网络(TWRN)的系统有效性和可靠性,提出了一种基于自动重传请求协议(ARQ)的机会网络编码和信号合并策略(ONCSC)。假设中继节点带有缓存器,能够存储接收信号,中继节点对接收到的不同时隙信号进行合并,并根据最大似然(ML)检测结果决定下一个时隙是接收还是发送信息。同时,提出两种中继合并方法——最大和信噪比合并(MS-SNR)和最大最小信噪比合并(MM-SNR)。通过仿真,相比不加ARQ和不加合并的ARQ方案,提出的两种合并方法丢包率较低,在中等信噪比时有吞吐量的提升,也得到了期望的性能增益。

重传确认延迟——一种改进无线传输控制协议性能的链路层重传方案

基于无线网络中的传输控制协议 ( TCP) ,提出一种新的链路层自动请求重传 ( ARQ)方案——重传确认延迟 ,ARQ能对无线链路差错进行恢复 ,当接收端检测到分组丢失时 ,对确认帧延迟一段时间 .仿真结果表明 ,在保证无线 TCP吞吐量的同时 ,新算法所需的确认帧数目显著减少 .

基于HARQ协议的多跳中继网络能量效率的跨层优化设计

该文针对瑞利衰落信道中采用Chase合并混合自动重传请求(CC-HARQ)协议的多跳中继网络提出一种基于跨层设计的能量效率优化策略。为实现能量效率的最大化,基于对数域线性阈值的平均误帧率模型,推导出多跳CC-HARQ系统能量效率的闭合表达式,进而设计了最优发送帧长策略和最优发送功率分配方案,其次,针对发送帧长和发送功率分析了两者的联合优化方案。仿真结果验证了理论分析的正确性和可行性,仿真对比实验表明所提跨层优化设计方案可以有效提升实际多跳网络的能量效率性能。

多中继协作ARQ在Nakagami-m信道中的性能分析

为分析采用等增益合并的协作自动重传请求(CARQ)网络在Nakagami-m信道中的性能,利用一种新的近似方案推导出其在高信噪比时的误帧率表达式,其结果适用于任意中继数的情况.仿真结果表明,与传统的自动请求重传(ARQ)网络相比,CARQ可以获得更好的性能.

WSN中基于中继选择的DH-MSMR-CARQ时延与吞吐量分析

为提高无线传感器网络(WSN)的时延和吞吐量性能,提出了一种两跳多源多中继协同自动重传请求(DH-MSMR-CARQ)协议。建立最大比合并(MRC)下两种不同中继选择的DH-MSMR-CARQ协议Markov链模型,分别给出状态空间。基于截短,由各自的平均分组差错率和状态转移概率矩阵推导协议的平均传输时延和吞吐量解析表达式。数值模拟结果表明,源节点数、分组长度及最佳中继节点到目的节点的分组差错率是影响平均传输时延的关键因素,采用第一种中继选择方式具有更高的吞吐量。另外,在非极端恶劣信道环境下(源节点到中继节点的分组差错率小于0.8),DH-MSMR-CARQ协议比可直达的SSSR-CARQ、MSSR-CARQ和MSMR-CARQ协议具有更高的吞吐量。

无线传感器网络中基于放大转发的机会协同ARQ协议吞吐量及能效分析

提出了一种基于放大转发的机会协同自动重传请求协议,在提供可靠传输的同时获得了高能效。给出了一种基于马尔科夫链的吞吐量模型和一种能量效率分析模型,分别分析了所提协议的吞吐量和能效性能。Monte Carlo仿真表明理论分析与实际仿真所得到的系统吞吐量性能基本一致,且仿真结果还表明该协议相比传统ARQ协议具有更高的吞吐量和能效性能。

喷泉码多路并行转发中继系统传输时间分析

为了降低传输协议的复杂度,避免引入大量的反馈链路,将喷泉码应用于多级多路并行中继网络中进行开环差错控制。给出了采用喷泉码编码时的网络传输方案和帧格式,分析并比较了基于喷泉码方案和基于自动重传请求方案的传输时间。研究表明,应用喷泉码时系统的传输时间远小于应用ARQ时的传输时间,并且随着中继数的增加,喷泉码方案的优势越来越明显。

HSDPA技术中HARQ协议分析

针对HSDPA的目标,围绕HARQ技术进行研究,给出了N信道停等协议的性能分析及操作原理说明。结论是SAW ARQ操作机制简单、信令开销少。而且通过增加并行操作的子信道数,可以做到提高吞吐量,减少传输时延的作用,同时还能降低接收端对缓冲容量的要求。

LDPC码编码的DP-HARQ协议多层译码算法及性能分析

针对数据打孔的Ⅱ型HARQ协议提出了一种多层译码算法.与传统的两层译码算法相比,多层译码算法充分利用了重传码字的纠错能力,能够提高系统吞吐量.该文描述了如何利用密度演进算法分析LDPC编码的、采用多层译码算法的DP-HARQ协议的性能,分析和数值仿真结果表明,如果选择恰当的打孔率,在低信噪比范围内,多层译码算法可以明显提高系统的吞吐量.

多跳CC-HARQ中继网络的频谱有效性跨层设计

在瑞利衰落信道中,为改善采用Chase合并混合自动重传请求(CC-HARQ)协议的多跳中继网络的频谱效率性能,考虑发送帧长和发送功率的跨层优化,研究了提升其频谱效率的跨层优化策略。不同于传统的中断概率分析,通过利用对数域线性阈值的平均误帧率估计方法,给出了多跳CC-HARQ协议频谱效率的精确表达式,在发送功率固定时设计了最优发送帧长策略,在发送帧长固定时设计了最优发送功率分配方案,进一步提出了跨层的联合优化方案。仿真结果验证了所设计优化方案在理论上的正确性和有效性,同时在仿真中可以观察到采用跨层的优化策略后,多跳CCHARQ中继网络的频谱效率获得了显著的提升,其中跨层的联合优化方案比传统的固定帧长等功率策略在频谱效率上提升了0.014 b/s·Hz^(-1)。

基于邻近空间链路协议的ARQ研究与设计

针对深空通信邻近空间链路的数据通信问题,设计实现了一个基于CCSDS Proximty-1协议的可变窗长自动请求重传系统。通过对传统回退N帧自动请求重传策略进行改进,分析传输帧长、误码率及滑动窗口长度等因素对系统吞吐率的影响,并获得不同误码率条件下的最佳帧长。同时以传输效率为考量,进行了可变滑动窗口长度的设计。仿真结果表明,本文设计的重传系统相比传统固定帧长和窗长的系统,有效提升了数据吞吐率和传输效率,可作为未来火星探测通信的理论参考。

卫星固态存储器数据容错设计与机制

卫星数据传输系统的可靠性面临着空间粒子效应、信道干扰等多重威胁。在介绍数据传输系统关键设备星载大容量固态存储器设计与实现的基础上,从管理信息、数据位流、星地链路、文件传输四个方面构建容错机制,综合应用汉明编译码、RS编译码、低密度奇偶校验码编码等数据检纠错技术,增强存储器管理信息、存储数据、信道传输的容错性能。在实际型号任务固态存储器的基础上,结合CCSDS文件传输协议提出基于自动重传机制的文件可靠传输设计,提高数据传输全流程的容错性能。固态存储器使用多级流水写入、总线并行扩展等技术,吞吐率理论上接近900Mbps,容量达到256Gb。

通过ARQ提高无线网络中的TCP吞吐量

针对现有提高无线网络中传输控制协议 ( TCP)吞吐量方案 (如 Snoop)的若干局限性 ,提出一种改进方案 ,利用数据链路层的自动请求重传 ( ARQ) ,检测并重传在无线链路上丢失的分组 ,从而提高 TCP的吞吐量性能 .这一方案不需要修改端结点的 TCP实现 .与 Snoop相比 ,ARQ可以传输加密或封装后的分组 ,不受 TCP确认机制的影响 ,不要求基站保留 TCP流的状态 ,降低了基站的实现复杂度 .仿真结果表明 ,当链路错误率较高或网络中存在竞争性背景流量时 ,ARQ可以比Snoop更加有效地提高

通过链路层ARQ提高无线环境中的TCP吞吐量

提出了一种用于提高无线环境中传输控制协议(TCP)性能的链路层选择性重传的改进方案——自适应选择性重传.本方案借助于每个数据包在数据链路层被拆分成多个无线帧这一特点,对包中所有帧的重传次数之和进行限定,使得该和可以根据各个帧的需求进行自适应的分配.推导了采用该方案时无线链路的误包率和包的传输时延的表达式.通过引入Padhye的TCP吞吐量模型,分析了采用自适应选择重传方案系统的TCP吞吐量.仿真结果表明,与传统方案相比,自适应选择重传方案在高误帧率环境下以较低的误包率、略大的传输时延获得了较高的TCP吞吐量.

基于离散时间排队的ARQ性能分析

基于自动请求重传(ARQ)协议的工作原理,提出基于离散时间带有启动机制的Geom/G/1排队模型。使用嵌入马尔可夫链方法推导出排队系统的稳态队长、等待时间、忙期和忙循环等性能指标的解析表达式,给出ARQ协议中数据帧的平均响应时间、信道利用率、系统吞吐量等性能指标的解析表达式。利用仿真工具Matlab进行计算机仿真,数值例子证明了性能指标解析表达式的正确性。

带休假的返回n-ARQ系统时延性能研究

在对返回 n 步自动重传请求协议(返回 n-ARQ)的系统传输过程进行分析的基础上,利用等效服务时延的思想简洁有效地建立了返回 n-ARQ 系统的休假排队模型,求得了该系统的主要性能指标分组平均等待时延、平均服务时延以及归一化最大吞吐量等的表达式,给出确定最佳滑动窗口长度以及最佳分组长度的理论模型;最后通过数值模拟分析了分组传输正确率、滑动窗口长度以及分组长度对系统时延的影响,并分析论证了最佳滑动窗口长度以及最佳分组长度的存在性和可确定性及其变动规律.

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。