基于IEEE 802.16j的协作中继切换方法

在多跳中继宽带无线接入网络中,使用多点协作通信时,消息的同步传榆对系统性能影响非常大.为了确保在切换过程中消息传输的同步性,基于IEEE 802.16j协议中的单点协作中继切换流程,提出了一种新的双协作中继切换流程,该流程在执行切换步骤时先进行‘网络重进入'过程,再执行‘关闭连接'过程.此外,该方法以信号强度和时延作为切换判决,能够实现2个中继节点同时参与协作.     

OFDM系统中基于网络编码的协作传输技术

协作通信是一种能够有效对抗信道衰落,增加系统吞吐量的空间分集技术。网络编码技术在平衡网络负载,增强网络健壮性方面有着显著的能力。在频率选择性信道环境下,将网络编码技术联合协作传输用于OFDM系统,并针对协作用户间信道可靠和不可靠两种情况,分别分析了系统的中断概率。仿真显示该策略能够有效提高系统在频率选择性信道下的传输性能。     

协作网络中基于干扰分析的协作建立机制

针对协作通信中调度复杂度和干扰问题,提出一种基于协作分集和用户干扰的折中分析算法。该算法首先分析协作与非协作模式下中断概率与干扰的关系,然后分析在不同传输距离和干扰强度下中断概率的变化情况,通过对两种模式下中断概率的对比,制定出一个协作建立的判断方法。最后仿真结果表明,协作通信在传输节点稀疏分布的情况下中继节点协作是有益的,反之,在网络密度大的时候,非协作则更好。     

基于基站频谱借用的协作通信网负载均衡机制

针对现有基于信道借用负载均衡技术需要基站间信息的频繁交互而增加网络信令开销和能量消耗问题,提出一种将频谱感知技术应用于协作通信网络负载均衡的机制。该机制中基站利用能量检测频谱感知技术实时感知网络的频谱空洞,生成可借用的频谱集合。基站出现资源耗尽时调用可借用频谱集合,选择目标用户,并根据目标用户是否有协作给用户借用频谱。若用户不存在协作,则以最大化联合频谱空闲率和频谱质量的效用函数为目标给用户借用直接链路的频谱;若用户存在协作,则在直接链路选择的基础上,以最大化效用函数进行频谱和协作用户的联合选择。仿真表明该机制在网络公平性性能上提升了0.5%~1.1%,在容量性能上提升了0.61%~1.4%,在资源利用率上提升了0.63%~1.4%。     

协作多点传输技术对LTE随机接入过程的影响

协作多点传输技术通过对多个小区进行联合调度和协作传输,降低小区间干扰,提高小区边缘用户的性能和扇区吞吐量。随机接入过程是移动通信系统中UE与网络建立连接、进行通信的首要过程,必将受到这种新的传输模式的影响。对其接入场景与接入流程、资源请求过程的资源分配问题、部分切换过程及新的接入方式进行探讨,提出这些过程在CoMP环境下的演进方向。     

车联网协作通信移动接入点选择算法

考虑车联网节点高速运动导致的频繁切换和通信中断问题,提出了基于移动接入点的车联网模型,在基于移动接入点的协作通信5G无蜂窝车联网方案中,给出了选择车辆担任协作移动接入点的三个简单有效的原则,以构建5G无蜂窝移动接入网络.仿真实验比较了不同移动接入点选择方法下移动接入点的空间特性分布以及系统的连通性,并给出不同要求下的最佳方案.理论分析和仿真结果表明:采用基于距离的移动接入点选择算法,相比简单的随机移动接入点选择方法,提高了车联网的连通性,而基于顺序的移动接入点选择算法则能提供最好的负载均衡特性.     

协作通信系统中的一种高效分集传输技术

研究协作通信系统中结合空时分组码与频域均衡的传输方案,采用判决反馈与干扰抵消等算法对该方案进行优化. 中继节点对发射信号进行空时分组编码后发送,接收机将收到的信号做快速傅里叶变换处理,再进行空间-频域的联合均衡,最后变换回时域判决,即可得到发送信息的估计结果. 该方案可获取中继提供的协作分集增益,且频域处理复杂度很低. 本文通过判决反馈和干扰抵消等信号处理手段降低均衡过程带来的信噪比损失,提高了该算法在协作通信信道下的传输性能,计算机仿真结果表明,当信噪比为12 dB时,新算法可将原算法的误码率从10-2以上降低到10-3以下.      

四节点协作通信切换通用模型的建立和性能分析

在三节点中继信道模型的基础上,根据协作通信和切换技术的特点尝试性地建立四节点的协作通信切换通用模型,并对通用模型进行仿真和系统性能分析。四节点的协作通信切换通用模型的系统性能在中低信噪比时明显优于传统通信切换,高信噪比时与传统通讯切换的性能差别不大。四节点的协作通信切换通用模型解决了切换技术在协作通信中的实现问题。     

莱斯衰落信道下协作通信的分集接收算法

针对协作通信系统提出一种新型分集接收算法.首先在中继节点对发送信号做空时分组编码处理,当接收机接收到信号后进行快速傅里叶变换,再进行空时与频域的联合均衡运算,最后变换到时域硬判决,从而得到发送信号的估计结果.通过采用判决反馈与干扰抵消等联合处理方法,可获得中继的协作分集增益,降低了均衡过程的信噪比损失,提高了协作通信的传输质量.仿真结果表明,当信噪比为12 d B时,所提接收算法可将传统算法的误码率数量级从10-2降低到10-3.     

基于改进遗传算法的自适应越区切换方案

针对列车通信在越区切换过程中切换触发率和切换成功率均较低的问题, 提出一种基于改进遗传算法的自适应联合判决切换算法. 首先, 以遗传算法为基础, 在高速特性下对切换判决过程中的相关参数进行优化, 针对列车的不同运行速度动态选择出满足快速切换需求的迟滞容限值； 其次, 引入满意通信概率（SCP), 当列车在小区之间移动时, SCP值达不到要求的将不能接入下一个小区, 以保障通信质量的优良. 仿真结果表明, 与传统切换方案相比, 该方案可实现提高切换触发率和切换成功率的目标, 具有较高的满意通信概率.     

LTE系统中一种切换自优化算法研究

综合研究了长期演进切换算法中切换参数值、用户移动速度和负载均衡机制对系统掉话率的影响,提出了一种结合用户移动速度和负载均衡机制的切换自优化算法。仿真结果表明,如果用户的移动速度一定,且切换迟滞因子和切换触发时延小于一定阀值时,增加其中一个或两个参数值会导致系统掉话率增加。如果切换控制参数一定,系统掉话率随用户的移动速度增加而增加。针对移动速度为低速、中速和高速的用户,分别采用4,3,2 dB的切换参数较为合适。如果用户速度和切换参数均相同,采用负载均衡机制后,系统的掉话率明显降低。经仿真验证,与传统切换算法相比,采用结合用户移动速度和负载均衡机制的切换自优化算法可以有效降低系统掉话率,并使系统整体性能得到提升。     

基于网络分组的切换判决算法

针对大量终端并发切换引起的网络负载不均和网络相似性利用不足的问题,提出一种基于网络分组的切换判决算法。将采集和初始化后的网络参数输入至网络分组模型,利用网络性能的相似性得到网络组;根据终端的偏好类型,基于烟花算法选择目标网络组;求解终端的可接入网络集和目标网络组的交集,得到其候选网络集,从中选择性能因子最大的网络作为目标网络执行切换,动态更新网络组。仿真结果表明,该算法能够在均衡网络负载的前提下,降低切换阻塞率,提高系统吞吐量,提升终端的服务质量。     

Load balancing strategy of heterogeneous wireless networks based on multi-hop routing algorithm of ad hoc network

Because of different system capacities of base station (BS) or access point (AP) and ununiformity of traffic distribution in different cells, quantities of new call users may be blocked in overloaded cell in communication hot spots. Whereas in some neighboring under-loaded cells, bandwidth may be superfluous because there are only few users to request services. In order to raise resource utilization of the whole heterogeneous networks, several novel load balancing strategies are proposed, which combine the call admission control policy and multi-hop routing protocol of ad-hoc network for load balancing. These load balancing strategies firstly make a decision whether to admit a new call or not by considering some parameters like load index and route cost, etc.., and then transfer the denied users into neighboring under-loaded cell with surplus channel according to optimum multi-hop routing algorithm. Simulation results show that the proposed load balancing strategies can distribute traffics to the whole heterogeneous wireless networks, improve the load balance index efficiently, and avoid the call block phenomenon almost absolutely.     

LTE-A异构网络中一种向下垂直切换预判决算法

大量而频繁的不必要切换问题是限制家庭基站应用的一个重要原因。为了降低宏基站与家庭基站之间的不必要切换率,提出了一种向下垂直切换预判决算法;该算法对低速用户仍采用传统的基于接收信号强度的切换判决算法;而对高速用户设置有效驻留时间门限。在保证用户信干噪比的前提下,拒绝有效驻留时间低于门限值的切换请求。仿真结果表明,所提出的切换预判决算法在有效降低基站间不必要切换率的同时,显著地降低了用户的中断概率。     

基于改进遗传算法的自适应越区切换方案

针对列车通信在越区切换过程中切换触发率和切换成功率均较低的问题, 提出一种基于改进遗传算法的自适应联合判决切换算法. 首先, 以遗传算法为基础, 在高速特性下对切换判决过程中的相关参数进行优化, 针对列车的不同运行速度动态选择出满足快速切换需求的迟滞容限值； 其次, 引入满意通信概率（SCP), 当列车在小区之间移动时, SCP值达不到要求的将不能接入下一个小区, 以保障通信质量的优良. 仿真结果表明, 与传统切换方案相比, 该方案可实现提高切换触发率和切换成功率的目标, 具有较高的满意通信概率.     

下行链路基站协同蜂窝系统中的功率分配和干扰消除方法

蜂窝间干扰是无线蜂窝网络中一个重要的性能瓶颈, 基站协同可以消除小区边缘用户受到的严重的蜂窝间干扰, 提高蜂窝系统的性能和频谱效率. 针对下行链路基站协同通信系统, 提出一种信道衰落补偿功率分配方法, 以及内部联合分布式空时编码(inner joint distributed space-time coding, IN-J-DSTC) 基站协同传输方案, 以抑制蜂窝边缘用户受到的严重的蜂窝间干扰. 仿真结果表明, 该方法可以根据信道状况, 在源基站及协同基站间自适应地分配信号发送功率, 同时明显消除蜂窝边缘用户所受到的蜂窝间干扰, 从而显著地提高系统的误码率性能.     

Handover improvement based on cost function and user fairness for cellular relay enhanced LTE networks

In order to optimize handover target selection and achieve better handover performance in cellular relay networks under the long term evolution (LTE) system,a novel handover measurement and decision scheme based on cost function is proposed in the paper.The relay-enhanced network provides user equipment (UE) multiple handover choices from neighbor base stations or relays.This may result in different overhead,resource utility and traffic load which attaches importance to proper handover schemes.Compared with traditional handover measurement and decision schemes,the proposed scheme adopts reference signal receiving quality (RSRQ) in the measurement stage and uses a modified signal cost function considering signal overhead in different handover types and expected long-term throughput of UE.Besides,UE fairness and sector resource utilization are taken into account as well.Theory analysis and simulation results prove that the proposed scheme can enhance cell throughput,decrease handover delay and signal overhead,and improve UE fairness.     

一种新的基于自适应用户协作的数据融合方案

频谱感知是认知无线电网络中的关键环节,针对次用户独立检测效果欠佳的实际问题,提出一种基于自适应用户协作的数据融合方案,通过利用认知无线网络中次用户间的自适应协作,实现相应的数据融合以改善对主用户的检测性能。在瑞利衰落环境下,理论推导了所提自适应协作数据融合方案的检测概率和检测时间。根据推导得到的性能解析表达式,对非协作方案和所提出的协作融合方案,进行了相应的数值实验和性能比较。结果表明:与非协作方案相比,自适应协作融合方案显著提高了系统检测概率,同时检测时间也明显减少。     

基于改进灰色-马尔可夫模型的LTE-R越区切换算法

高速列车在越区切换过程中,由于路径损耗和地形等因素的影响,参考信号接收功率(reference signal receiving power, RSRP)会发生上下波动,采用基于A3事件的传统越区切换判决方法,会导致发生乒乓切换和切换成功率下降。文中提出基于改进灰色-马尔可夫模型的切换算法,改进灰色-马尔可夫模型对参考信号接收功率进行处理和预测,结合预承载方法,利用处理结果作为切换判决依据执行切换过程。仿真结果表明,采用改进切换算法,使列车接收到的源小区和目标小区RSRP值的波动情况得到明显改善,乒乓切换概率更低,切换成功率得以有效提高。