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第1章 绪论2

1.1 跨层设计的概念2

1.2 跨层设计原理及基本要素4

1.2.1 物理层4

1.2.2 数据链路层4

1.2.3 网络层5

1.2.4 传输层5

1.2.5 应用层6

1.3 跨层设计的方法分类6

1.3.1 按消息传递方向分类6

1.3.2 按问题求解方法分类7

1.4 跨层设计方法应用实例7

1.4.1 基于博弈理论的跨层设计8

1.4.2 基于有效容量的跨层设计9

1.4.3 无线网络中基于反馈优化的设计10

1.4.4 基于链路自适应的跨层设计10

1.4.5 基于跨层设计的传输层拥塞控制机制11

1.4.6 无线传感器网络中的跨层设计12

参考文献18

第2章 基于博弈理论的多用户多媒体无线资源管理18

2.1 博弈理论概述24

2.1.1 NBS25

2.1.2 KSBS26

2.2 基于讨价还价策略的网络多媒体资源管理27

2.2.1 相关工作及研究背景27

2.2.2 效用函数定义28

2.2.3 凹凸性分析29

2.2.4 基于NBS的资源管理策略29

2.2.5 基于KSBS的资源管理策略31

2.2.6 性能分析32

2.2.7 小结35

2.3 标量信道中的多媒体资源管理竞合策略36

2.3.1 竞合理论概述及相关工作36

2.3.2 基于KSBS的竞合策略37

2.3.3 竞合策略举例38

2.3.4 性能分析39

2.3.5 小结41

2.4 矢量信道中的多媒体资源管理竞争策略41

2.4.1 多载波信道简介及相关工作42

2.4.2 问题建模42

2.4.3 基于用户分解的方法——两用户情况43

2.4.4 基于用户分解的方法——多用户的情况43

2.4.5 两用户加权速率和最大化方法44

2.4.6 性能分析45

2.4.7 小结48

2.5 矢量信道中的多媒体资源管理竞合策略48

2.5.1 基于多载波的认知无线电系统48

2.5.2 数学模型49

2.5.3 竞合策略的实现50

2.5.4 性能分析52

2.5.5 小结56

参考文献56

第3章 基于有效容量的跨层优化理论56

3.1 基于有效容量的跨层设计60

3.1.1 信道模型60

3.1.2 有效带宽理论62

3.1.3 有效容量模型63

3.1.4 基于有效带宽与有效容量的跨层设计66

3.2 基于有效容量理论的功率和速度分配机制67

3.2.1 系统模型67

3.2.2 保证QoS的功率和速率分配机制68

3.2.3 基于MQAM机制且保证QoS的功率和速度控制机制72

3.2.4 信道相关性影响76

3.3 多信道系统中保证QoS的功率和速度分配机制82

3.3.1 系统模型82

3.3.2 分集系统的优化问题83

3.3.3 多载波系统的优化问题84

3.3.4 MIMO复用系统的优化问题85

3.3.5 独立优化问题86

3.3.6 复用系统的最优功率控制策略86

3.3.7 数值结果分析89

参考文献92

第4章 无线网络跨层调度算法研究92

4.1 概述95

4.2 基于IEEE 802.16无线城域网的跨层调度算法96

4.2.1 无线城域网概述96

4.2.2 系统模型97

4.2.3 跨层调度算法100

4.2.4 小结106

4.3 基于认知无线电网络的跨层调度算法106

4.3.1 认知无线电概述106

4.3.2 系统模型107

4.3.3 基于系统性能联合优化的调度算法109

4.3.4 基于最小性能保证的两步调度算法117

4.3.5 小结122

参考文献123

第5章 基于链路自适应的跨层设计123

5.1 基于链路自适应的跨层设计概述126

5.1.1 链路自适应技术126

5.1.2 链路自适应技术在跨层设计中的应用126

5.2 基于HARQ的跨层设计128

5.2.1 HARQ技术128

5.2.2 HARQ技术在跨层设计中的应用133

5.2.3 数据仿真及分析138

5.3 基于RC-LDPC码的跨层设计139

5.3.1 RC-LDPC码139

5.3.2 RC-LDPC码在跨层设计中的应用144

参考文献146

第6章 TCP拥塞控制机制跨层优化的研究146

6.1 无线网络中TCP拥塞控制149

6.1.1 TCP在无线网络中的特点149

6.1.2 无线网络拥塞控制技术151

6.1.3 跨层优化技术应用于传输层的现状及面临的问题155

6.1.4 跨层模型156

6.2 无线环境下保证QoS的TCP拥塞控制机制160

6.2.1 基本原理160

6.2.2 可用带宽估计161

6.2.3 TCP_VR的算法163

6.2.4 仿真结果167

6.3 无线网络跨层拥塞控制中的功率效能控制171

6.3.1 高效功率控制算法171

6.3.2 性能分析173

6.3.3 小结175

参考文献175

第7章 无线传感器网络中的跨层设计175

7.1 无线传感器网络特点及跨层设计的意义180

7.1.1 无线传感器网络特点180

7.1.2 跨层设计在无线传感器网络中的应用181

7.2 无线传感器网络跨层体系框架183

7.2.1 传感协议（SP）183

7.2.2 TinyCubus184

7.2.3 Lu185

7.2.4 Jurdak186

7.3 基于跨层设计的无线传感器网络信源区信息采集方案187

7.3.1 系统模型188

7.3.2 融合算法188

7.3.3 传输调度算法192

7.3.4 小结195

7.4 基于虚拟MIMO技术的无线传感器网络跨层设计195

7.4.1 虚拟MIMO技术195

7.4.2 系统框架和协议设计197

参考文献204