IEEE 802.16e休眠模式算法的研究和改进

IEEE802.16e为移动站点提供了大范围的无线接入,为了减少移动站点的功率消耗,它提出了一种节能机制休眠模式.移动站点在休眠间隔后进入监听间隔,检查其间是否有数据分组到达.如果有,它将进入清醒状态接收数据,否则,继续进入休眠间隔.草案中所提出的休眠模式指数增长算法在低业务量情况下,响应时间过长.文中提出了线性增长算法解决这一问题,理论分析了该算法的两个性能指标平均响应时间和平均能量消耗.并结合仿真实验,对比了这两种算法的性能,证实了后者具有较好的性能.进一步分析了休眠模式各个参数对上述两个性能指标的影响,对参数值的选取有重要帮助.

IEEE 802.16e睡眠模式的自适应算法

IEEE 802.16e标准中使用了睡眠模式以达到降低移动台的功率消耗和基站接口资源的使用。本文将使用马尔可夫模型对IEEE 802.16e睡眠模式的功率消耗和时延进行分析。通过分析得知在功率消耗和时延之间有一个权衡,其中的关键因素就是初始的睡眠周期。为此提出一个根据传输速率调整初始睡眠周期大小的自适应算法。仿真结果表明与802.16e标准相比自适应算法能节约20%的功率,仅仅损失了一点时延。

IEEE802.16e系统中基于基扩展模型的快速时变信道估计

随着通信要求的不断提高,正交频分多址系统逐渐向快移动速度、多子载波数、高载波频率的方向发展,因此对快速时变信道进行估计及均衡的算法越来越受到广大研究人员的重视。针对IEEE 802.16e系统,采用基于基扩展模型估计其快速时变信道,使得接收机可以在计算复杂度相对较低的情况下更为准确地估计信道,克服了传统信道估计算法估计性能差和计算复杂度较高的缺点。仿真结果表明,基扩展模型信道估计算法性能明显优于传统的LS信道估计。

IEEE802.16e标准的LDPC编码器设计及硬件实现

介绍了一种用FPGA实现满足IEEE802.16e协议的实时LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶校验码)编码器的设计方法。设计充分利用校验矩阵H中循环右移的特点,有效地实现了线性编码。用Verilog语言和Matlab语言联调,最终实现了基于802.16e协议的编码器。得到的FPGA综合报告表明,在占用比传统编码器更少的存储资源的条件下,编码器符合802.16e标准的要求,能够被标准所运用。

基于业务量的自适应IEEE802.16e休眠机制

IEEE802.16系统中引入休眠模式来减小终端的能量消耗以及对服务基站空口资源的占用。为了进一步有效提高终端的省电率,提出了一种基于业务量的自适应休眠机制。它能够根据终端当前的业务繁忙程度动态调整其工作模式,有效地避免了终端在普通模式与休眠模式之间频繁切换。通过建立该休眠机制的马尔科夫模型,分析了终端平均功率消耗、平均时延与计数器门限值之间的关系。仿真结果表明,与标准的指数增长算法相比,提出的休眠机制能量节省率至少可提高30%。

一种基于IEEE 802.16e的新型切换算法研究

提出一种基于IEEE 802.16e无线网络的新型切换算法。算法充分考虑了IEEE 802.16e的测距、认证、注册等主要使用行为,通过引入业务流(Service Flow)认知,使基于业务流的移动终端处的切换时间达到最小。仿真分析表明,利用标准提出的多种不同能力的交互,算法能够有效降低切换时间。

IEEE 802.16e MAC层能量控制机制的研究

IEEE 802.16e标准是支持终端移动性的无线城域网接入标准。由于在移动网络中终端主要是由电池供电的,因此如何有效的控制终端能耗成为一个非常重要的问题。本文首先介绍了IEEE 802.16e标准建议睡眠模式的操作机制和操作参数。然后采用一致的模型,使用概率统计方法对睡眠模式节约能耗的效果及其对下行帧时延的影响进行了分析。最后采用Matlab工具对分析结果进行了仿真和讨论。

计数器驱动的IEEE 802.16e休眠模式研究

为了降低移动终端的能量消耗以及对基站空口资源的占用,IEEE 802.16e标准定义了休眠模式。针对计数器驱动的休眠工作模式与IEEE 802.16e标准不能较好兼容的局限,提出了改进的计数器驱动休眠算法,建立马尔可夫链模型分析其性能,推导出平均时延、平均功耗与计数器门限值等参数之间的内在关系,在此基础上给出了不同QoS要求的连接所对应的参数设置方案。

IEEE 802.16e标准中LDPC编码的实现与仿真

根据IEEE802.16e标准中LDPC编码的定义,提出了一种利用高速状态机来实现编码的快速算法。在Quartus II下使用Verilog HDL实现了该算法并进行了时序仿真。仿真结果表明,设计具有良好的实时性,克服了以往设计中预处理复杂、消耗逻辑资源多的缺点。最后利用MATLAB对该设计与DVB-S2缩短码的BER性能进行了比较,分析了制约DVB-S2缩短码性能的因素。

IEEE802.16e标准下LDPC码译码性能分析

LDPC码是一种逼近香农极限的线性分组码。对IEEE802.16e标准下LDPC码校验矩阵的构造及硬判决算法、BP算法、Log-BP算法和Min-Sum算法原理进行了简单介绍。基于Matlab仿真对不同码长译码性能及不同方法译码性能进行分析比较,结果显示随着码长的增加LDPC译码性能变好,讨论的几种译码算法中硬判决译码性能较差,Min-Sum译码好于硬判决译码,但稍差于BP译码和Log-BP译码,BP译码和Log-BP译码性能较好且基本一致。

一种优于IEEE802.16e的移动台节能机制

本文在分析IEEE 802.16e标准中节能机制(Type I)监听效率后,给出了提高移动台(MS)监听效率的方案。之后本文以此为基础论证了定长窗口的休眠机制要优于IEEE 802.16e标准中节能机制(Type I)。和标准模式相比,这种休眠模式在维持数据传输延迟限制的条件下降低了移动台在空闲期的能耗,提高了MS的能效。

基于IEEE 802.15.4e的智能家居家电控制系统的实现

根据智能家居智能化、网络化、模块化的发展需求,提出了一种智能家居家电控制系统的设计方案,对家电控制系统硬、软件设计进行了详细说明。分别设计基于Android操作系统的智能手机、PDA的家电控制软件和基于J2EE架构设计的智能家居网站。采用IEEE 802.15.4e协议组网,通过接入智能家居环境监测、安防报警等子系统实现情景模式控制,提供全方位的信息交换服务,优化人们的生活方式。

基于IEEE 802.16d标准的馈线保护通信方案

实现馈线的快速保护,关键是多点保护信息的快速交换。从经济角度考虑,馈线保护通信应当与配电网自动化通信相结合。无线通信技术具有灵活性高、成本低的优点。提出一种基于固定无线宽带通信技术的通信组网结构,并在此基础上提出了一种实现馈线快速保护的通信方案。为满足保护信息通信的高可靠性和快速性要求,给出了基于IEEE802·16d标准的空中接口方案。重点对媒体访问控制(MAC)层的上行接入和调度协议进行了扩展。仿真计算结果表明,该方案可以满足馈线快速保护的要求。

基于PMP模式的IEEE802.16系统中Ranging问题

研究了IEEE802.16在PM P(点到多点)模式下的Rang ing过程中竞争冲突问题.运用生灭过程分析了在确定SS数目的情况下需要Rang ing的SS数量模型,并计算出了需要Rang ing的SS数量的稳态解.根据随机过程理论提出了SS在Rang ing过程中单步竞争转移模型,在此基础上以单位Rang ing带宽下SS的Rang ing竞争成功率最大为原则推导出了最优的Rang ing带宽.最后,分别在非最优带宽、Sungm in给出的带宽和最优带宽下对Rang ing过程进行仿真,结果表明,最优Rang ing带宽下比其他2种带宽下的Rang ing成功率提高20%,而Rang ing的竞争次数和总的Rang ing时延分别降低25%和20%.

IEEE 802.16标准和WiMAX组网技术分析

本文详细介绍了IEEE802.16各种协议标准,比较了各种WiMAX的物理层技术,分析了WiMAX、Wi-Fi和蜂窝系统的各种优劣,重点阐述了WiMAX的组网方案,根据尽量对目前正使用网络兼容和补充的原则,提出了WiMAX组网分3阶段进行的策略,并且给出了每阶段的详细组网方案。

IEEE802.16d下改进的打孔卷积编码算法及FPGA实现

分析了信道编码在正交频分复用(OFDM)系统中的作用,重点研究了卷积编码原理和具体实现。参考IEEE802.16d标准,结合现有多码速率编码算法,提出了一种新的打孔算法,仿真实验表明该算法降低了系统的误码率;可编程逻辑器件(FPGA)上的硬件在线调试表明实测结果与算法仿真结果吻合,且在提高可靠性的同时,节省了硬件资源。

IEEE802.16系统的上行带宽调度模块的设计与实现

针对无线城域网(MAN:Metropolitan Area Network)对准入控制、流量控制、带宽调度算法问题,在分析IEEE 802.16 MAC(Media Access Control)协议的基础上,提出了一种具体的QoS(Quality of Service)架构以及死限制调度和余量调度相结合的上行调度算法,并对其进行了设计和测试。结果表明,该算法能对实时业务提供较好的支持,基本功能得到实现。

IEEE802.16MAC数据封装传输及仿真实现

在介绍IEEE802.16发展起因基础之上,着重阐述了其协议栈模型,物理层特性和MAC层特性。详细说明MAC层数据帧格式,按此要求封装数据,并在linux环境下仿真实现按此格式封装的数据传输实现。

IEEE 802.11e无线网络协议标准中增强分布式协调功能(EDCF)性能分析

从理论上分析了IEEE802.11e协议中EnhancedDistributedCoordinationFunction(EDCF)的性能。目前,EDCF作为实际实现中的标准接入机制而成为研究的热点,已有大量文献分析了EDCF中参数的选择及其对网络性能的影响。但是在以前的工作中对使用TransmissionOpportunity(TXOP)时以及非理想信道条件下EDCF系统的性能分析却很少。文章的主要工作就是从理论上分析了采用TXOP以及考虑信道误码时EDCF的性能。

IEEE 802.16中改进的QoS动态分层调度算法设计

WiMAX(IEEE802.16)为每个节点提供实时业务和非实时业务,并对不同的业务提出了QoS保证服务。调度算法是WiMAX为分类业务提供QoS保证的重要技术。本文提出一种用于WiMAX系统PMP模式下的动态调整优先级的分层调度算法DAPQ,DAPQ算法由基站(BS)和用户站(SS)共同实现,为不同优先级的业务流动态分配带宽,可以为系统提供更好的公平性,并有效的减少时延。仿真结果表明,本文提出的算法在一定程度上降低了rtPS业务的时延和丢包率。