Cross-layer design on average PER constraints in MIMO systems
MIMO系统中基于平均PER约束的跨层设计

针对空时编码的多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统,提出了基于平均误包率（packet error rate, PER）约束的联合自适应调制（adaptive modulation, AM）和自动重传请求(automatic repeat request, ARQ)的跨层设计方案。该方案在平均PER满足一定目标值的约束条件下, 通过最大化系统频谱效率（spectral efficiency, SE）来优化AM的切换门限值。针对此优化问题, 采用Lagrange乘子法和简化Newton法获得优化门限值。基于获得的门限值, 推导了系统平均PER和SE的闭式表达式。仿真结果表明，与瞬时PER约束下的系统跨层设计相比，所提的跨层设计可在平均PER满足目标要求的同时获得较高的SE；而且，理论分析结果与相应的仿真取得较好的一致，从而验证了所推公式的有效性。