Adaptive Code:IEEE 802.11n长距离无线链路自适应编码

摘要

长距离无线Mesh网络非常适合部署在偏远或者人口稀疏的地域，用于宽带网络接入。但基于IEEE802.11n的长距离无线Mesh网络，在长距离链路传输中，由于原有的停等传输方式的限制和超时重传时间太长，使得信道利用率较低、网络性能仍然较差。
　　本文首先根据大量长距离实验测量数据进行链路建模，得出各个调制编码方法（Modulation and Coding Scheme）下的接收信号强度RSSI(Received SignalStrength Indication)和帧内出错率、投递率之间关系的模型。在此基础上提出了自适应编码算法Adaptive Code，采用RS(Reed-Solomon)码作为帧内编码，LT(Luby Transform)码为帧间编码，能够根据当前链路状态动态地调整帧内编码码率和帧间编码码率，以最小冗余恢复长距离链路传输过程中的出错包和丢失的数据包，从而避免重传带来的开销，提高链路吞吐率。然后设计了MAC层传输方式，采用连续发送大量数据帧和累积ACK的方式，以提高信道利用率。最后将Adaptive Code和速率选择相结合，在链路状态动态变化时通过选择MCS和帧内/帧间编码码率达到最优链路吞吐率。
　　本文在Matlab上实现了Adaptive Code，并使用实验床测得的真实trace进行仿真。仿真结果表明:固定MCS时，Adaptive Code能实现100％的解码，编码率保持在0.8以上，有效吞吐率比最大实测有效吞吐率提升了22％左右;AdaptiveCode的有效吞吐率是RainbowRate的1.7倍左右。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 IEEE 802．11n在长距离无线通信中的性能

1．1．2 相关工作

1．2 论文工作

1．3 论文结构

第二章 Adaptive Code的设计

2．1 链路建模

2．1．1 RSSI-PDR关系模型

2．1．2 RSSI-IntraBER关系模型

2．2 长距离链路数据帧出错模式

2．3 Adaptive Code算法

2．3．1 帧内编码率与IntraBER的关系

2．3．2 帧间编码率与PER的关系

2．4 基于Adaptive Code的MAC层传输方式的改变

2．4．1 传统MAC层工作方式

2．4．2 基于Adaptive Code的MAC层工作方式

2．5 基于Adaptive Code的速率选择算法

2．5．1 有效吞吐率

2．5．2 基于Adaptive Code的速率选择算法基本流程

2．5．3 有效吞吐率与MCS选择

2．6 本章小结

第三章 Adaptive Code的实现和性能评价

3．1 Adaptive Code在Matlab平台上的实现

3．1．1 RS码在Matlab平台上的实现

3．1．2 LT码在Matlab平台上的实现

3．2 Adaptive Code在固定MCS下的性能评价

3．2．1 单流MCS的性能评价

3．2．2 双流MCS的性能评价

3．3 基于Adaptive Code的速率选择算法的性能评价

3．4 本章小结

第四章 总结与展望

4．1 本文总结

4．2 研究展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢