论文部分内容阅读
近年,60GHz毫米波无线通信技术以其特有的优势,受到越来越多的关注。一方面,由于60GHz毫米波无线通信技术拥有极大的带宽,其理论传输速率极限可以达到数Gbps。另一方面,60GHz频谱资源完全免费。因此,60GHz毫米波无线通信吸引了众多公司和研发团体的研究并已有相关标准发布。加上目前高清视频已经成为电子消费领域的一个热点,越来越受到人们的青睐,60GHz无线通信系统中高清视频的传输也自然而然地成为了热门研究课题。然而毫米波信号因波长太短,绕射能力差,穿透性差,很容易受障碍物的遮挡,因而导致正在进行的通信极易中断。可见,虽然60GHz技术提供了强大的速率和容量支持,但高传输速率不一定就意味着高的视频传输质量。因此,可以考虑将无线网络跨层思想应用到60Ghz系统中,根据无线传输信道的状态对属于不同层次的视频压缩机制及各传输参数做出动态调整,从而避免资源的浪费和系统性能的起伏。本文共提出了两种基于60GHz无线通信系统的跨层优化方法。第一种方法主要思想为将视频传输的跨层优化系统模型分为三层:视频编码层(VCL, Video Coding Layer)的压缩比控制、数据链路层的自动重传技术(ARQ, Automatic repeat request)和物理层的自适应调制编码(AMC, Adaptive Modulation and Coding).传输数据之前,先从三层提取必要的特征信息送入跨层优化设计器,优化器根据优化准则得出判决信息,再分发给三层配置使用。该跨层优化处理以某个固定周期重复进行。第二种方法主要思想与第一个工作成果的区别在于忽略了重传机制,重点放在了视频编码层及物理层的处理。跨层优化系统模型分为两层:视频编码层的数据划分和物理层的自适应调制编码,跨层优化设计器的使用与第一种方法相同。两种跨层优化方法的目的均在于保证视频在一个较大的信噪比(SNR,Signal-to-Noise Rate)范围内都能保持可接受的质量,在某些SNR条件下跨层优化方法甚至比无跨层优化方法的视频质量高出几十dB,克服了后者视频质量在某些SNR条件下不能接受的问题。