大规模MIMO-NOMA下行系统可达吞吐量研究

非正交多址系统的可达吞吐量与用户分簇策略、预编码方法、功率分配算法等有关.为了提高系统可达吞吐量,提出了一种改进的k-means用户分簇算法,该算法利用空间相关性对用户进行分簇,从而降低簇间干扰;然后利用块对角化预编码对发送给各簇的信息进行预处理,使得每簇的预编码向量与其它簇等效信道向量近似正交,进一步消除簇间干扰;同时构建最优功率分配优化问题,并利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件求得簇内每个用户的最佳功率分配系数,降低簇内用户间的干扰.实验结果表明:所提出的方法能有效提高系统的可达吞吐量.     

基于用户组簇的LTE上行链路联合调度和功率分配算法

在同频组网的LTE系统中,严重的小区间干扰成为限制小区边缘用户性能提升的瓶颈.在LTE上行链路中,传统的单小区独立调度算法并未考虑小区间干扰情况.为此,提出了一种基于用户组簇的联合调度和功率分配方案,以抑制小区间干扰,提升系统性能.该方案对来自不同小区的用户组簇,以用户簇为对象执行基于正比例公平(PF)准则的联合调度,并根据簇内用户相互干扰情况建立功率优化模型,通过求解该模型次优解得到联合功率分配方案.系统仿真结果表明,基于用户组簇的联合调度和功率分配方案能够改善边缘用户吞吐量,同时显著提升系统吞吐量.     

变包长对WLAN MAC协议性能的影响

为更加准确分析WLAN MAC协议性能,讨论了在数据包长随机分布时的系统吞吐量与RTS门限值及分段门限值的关系.通过二维M arkov链的分析,研究了数据包长度服从均匀分布时的网络吞吐量性能,给出了最佳RTS门限值的计算方法.讨论了分段门限值与系统性能的关系,以及RTS门限值与分段门限值结合对系统性能的影响.计算表明RTS门限值和分段门限值变化时,系统吞吐量性能呈现出复杂变化态势.但存在两者最佳的组合,使得系统吞吐量达到最大值,并给出了近似计算该最佳组合值的方法.最后通过计算机仿真验证了文中的推导结果.     

基于非合作博弈论的CoMP-JP资源分配算法

为了提高LTE-A系统中协作多点联合处理技术(Co MP-JP)的资源利用率,保证中心用户和边缘用户在资源分配过程中的公平性和Qo S需求,提出一种以最大化系统吞吐量为目的中心用户和边缘用户联合处理的动态资源分配方法。首先,在功率给定的情况,每个簇内以保证用户的Qo S需求并最大化系统吞吐量为目的进行用户调度;其次,在调度完成后,为了协调用户间的干扰,实现系统的吞吐量的最大化,提出改进代价函数的非合作博弈控制算法,并证明该算法纳什均衡解的存在性与唯一性。实验结果表明:本文算法与现有算法相比,更能满足用户的Qo S需求和用户间的公平性,同时获得更高的系统吞吐量。     

移动通信中继系统中减少反馈调度的算法研究

对于多用户中继系统中上行反馈量过大的问题,研究提出了一种基于多门限减少反馈的半分布式调度算法.该算法在基站与中继分别设置反馈门限,依据在多门限假设下可以得到总反馈用户数表达式,进而算出多个门限值;又根据中断概率算得一个门限,将该门限值作为多门限的下限.将两种门限值相结合以限制用户反馈量.对AF(Amplify and Forward)协议下采用该算法的反馈用户数及系统容量等性能指标给出了理论推导.仿真结果表明,该算法可较单门限算法进一步地减少反馈量,并降低系统的反馈中断概率,增大了系统容量.     

超密集组网中的自适应频谱规划算法

基于频谱重叠复用(FOM)的频谱规划算法中,簇间使用频谱重叠复用有效解决了超密集组网中频谱资源短缺的难题,但用户分布影响算法的最佳频谱复用门限值.针对该问题,提出超密集组网中的自适应频谱规划算法.以小区吞吐量最大化为目标,通过模型计算最佳频谱复用门限值,确定用户SINR的高低,据此分配用户频段资源.仿真结果表明,该算法可提高用户信干噪比和小区吞吐量,可有效解决频谱效率较低的问题,且设置参数时能节省人力成本.     

OFDMA系统中多波束机会波束成形研究

机会波束成形(Opportunistic Beamforming,OBF)技术通过加大、加快信道的波动来提高多用户分集增益,将之使用在正交频分复用多址接入(OFDMA)系统中,可以使得系统的吞吐量最大化.在OFDMA系统中,通过对所有子载波进行分簇,可以实现在牺牲系统性能很少的情况下,大大降低系统反馈量.研究了对分簇OFDMA系统使用OBF技术来提高系统吞吐量,并进一步研究了在训练阶段使用多个随机加权向量进行多波束成形,然后从中选择最好的一个来实现数据阶段的波束成形.仿真证明,采用多波束机会波束成形技术能提高OFDMA系统吞吐量.     

基于有限反馈MIMO下行多用户调度算法

针对基于有限反馈ZF预编码的MIMO多用户下行系统,提出了一种用户较少情况下的低复杂度调度算法.本算法以系统吞吐量的下限为目标函数,通过吞吐量下限最大化的办法选择用户,使系统获得多用户分集增益,从而增加了系统吞吐量.同时为了解决总反馈量随用户数线性增加的问题,提出了基于门限反馈的办法降低总的反馈速率.仿真结果表明：本算...     

一种高吞吐量的无线传感器网络多信道MAC协议

针对工业现场环境下无线传感器网络易受干扰而导致可靠性和吞吐量降低的问题,提出了一种基于单接口的多信道MAC层协议.该协议针对分簇式网络,采用改进的MMSN算法为各簇分配簇内通信基础信道,保证网内任意相邻簇信道互异,避免邻簇间的干扰,并在通信过程中根据实际信道质量和干扰强度动态分配簇内节点的通信信道,在抵御干扰的同时提高了信道的利用率.仿真结果表明,相比传统的MAC协议,该协议能有效提高无线传感器网络的吞吐量和抗干扰性.     

递阶式虚拟结构非完整机器人的编队控制

提出一种递阶虚拟结构编队控制方法,将机器人编队按空间分布划分为簇,并定义某段时间内该簇(虚拟结构)的参考轨迹,将虚拟结构的运动转化为各机器人的期望轨迹,然后基于反步思想,并通过设计移动机器人误差跟踪系统的Lyapunov函数来设计动态反馈控制器,实现了对参考轨迹的全局渐近跟踪.最后通过对给定直线和圆轨迹的编队跟踪试验,验证了该控制策略的有效性.     

一种改进MIMO-MC-CDMA系统资源分配算法

提出一种应用于多输入多输出MC-CDMA系统的功率、子带、码道自适应分配算法。发送端在总发射功率受限的条件下通过多用户间功率、子带和码道的分配最大化系统吞吐量。通过限制用户的最大码道数来实现用户之间的带宽公平性。和传统MC－CDMA系统资源分配算法比较,本算法的最大特点是综合考虑功率、子带、码道的三维优化。算法最终归结为一个约束优化问题并利用拉格朗日乘子法进行求解。计算机仿真验证了算法的有效性。     

异构无线网络自适应接入算法研究

在异构无线网络中,针对现存接入算法对网络高动态性考虑不足,提出了一种自适应的接入算法.算法能够根据网络环境中用户数量及带宽使用情况,估计接入阻塞率、最大化网络吞吐量,从而自适应地选择用户接入网络的行为.根据接收信号强度和可用带宽,计算出用户的最大传输速率;根据网络中已分配带宽、用户所需带宽,推导出网络剩余容纳用户数;根据新到达用户数、剩余容纳用户数估计用户接入阻塞率;结合最大传输速率和接入阻塞率,提出一种以最大化网络吞吐量为目标的自适应接入算法.仿真结果表明,算法能有效降低用户接入阻塞率,增加接入用户数,提高网络吞吐量,均衡网络负载,并且能够适应未来高动态性网络.     

cdma2000 1x EV-DO前向链路高速分组数据传输中的调度算法

在保证用户间公平性的前提下,为尽量提高cdma2000的增强型1xEV DO系统前向链路的数据吞吐量,通过讨论现有的多种调度算法原理,分析了影响系统吞吐量和公平性的因素,在此基础上提出将用户平均请求传输速率、限制用户最小平均传输速率和系统最小吞吐量的影响同时引入调度算法的思想,通过在CadenceSPW软件平台上的仿真研究表明,改进后的调度算法在保持公平性的前提下,有效提高了系统前向链路吞吐量.     

Joint channel allocation and power control with fairness in multi-hop cognitive radio networks

This paper investigates channel allocation and power control schemes in OFDM-based multi-hop cognitive radio networks.The color-sensitive graph coloring(CSGC) model is viewed as an efficient solution to the spectrum assignment problem.The model is extended to combine with the power control strategy to avoid interference among secondary users and adapt dynamic topology.The optimization problem is formulated encompassing the channel allocation and power control with the interference constrained below a tolerable limit.Meanwhile,the proposed resource allocation scheme takes the fairness of secondary users into account in obtaining the solution of optimization.Numerical results show that the proposed strategy outperforms the existing spectrum assignment algorithms on the performance of both the network throughput and minimum route bandwidth of all routes,as well as the number of connected multi-hop routes which implies the fairness among secondary users.     

5G切片化网络中基于吞吐量最大化的用户切换机制

第五代无线通信系统(the fifth generation,5G)利用网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)和软件定义网络(software defined network, SDN)2项技术将网络进行了切片划分,让用户接入不同服务质量(quality of service,QoS)保障的虚拟网络切片以获得服务。为了解决切片化网络中由于用户移动性而导致的切片重新接入问题,提出了最大化网络吞吐量的用户切换机制来降低越区切换对已有网络切片的影响。该机制根据用户业务类型的QoS服务等级筛选备选接入站点的归属切片,运用贪心算法选择能为用户提供最大数据传输速率的切片接入服务,在网络切片代理的体系架构下完成切换过程的控制和管理。在与功率接入、负载接入和随机接入3种切换方案的性能对比中,相关仿真结果表明,随着越区用户数目和网络切片类型的增加,所提方案在保证较高网络吞吐量的同时,切换成功率始终维持在80%以上,远优于其他3种方案。     

基于容量最优化的D2D资源分配方法的研究

D2D(Device-to-Device)通信是一种在基站的控制下,允许终端之间通过复用小区资源直接通信的新型技术.它能够增加蜂窝通信系统频谱效率,降低终端发射功率,在一定程度上解决了无线通信系统频谱资源匮乏的问题.由于在未来的移动网络中有越来越多的异构设备,一个高效的资源分配方案必须最大限度地提高系统的吞吐量,并实现更高的频谱效率.资源分配方案是在保证小区用户吞吐量的前提下,使D2D用户获得最大的吞吐量,并在文献[7]的基础上给出了一个算法来解决这个问题.通过仿真表明,算法具有较低的时间复杂度,能够有效地提高系统的吞吐量.     

高速公路车速限制实施方法研究

通过对分车型与分车道车速限制的优缺点及适用性进行综合分析,应用关于最高车速限制基准值、车道数及车道位置修正系数及最低车速限制方法的研究成果,给出了不同车道高速公路的分车型与分车道车速限制方法与建议值,提出了车速限制区间和车速限制连续性指数的概念,以车速限制连续性指数小于0.85作为车速限制区间的划分依据,给出了高速公路车速限制区间划分结果。     

基于NOMA系统的上行链路功率分配

为解决用户速率化前提下的能效优化问题,针对非正交多址接入(NOMA)系统上行链路,提出了基于Dinkelbach算法的最佳功率分配方案.仿真结果显示:当给定用户发射功率最大限值为15 dBm时,系统的能效提升了38 bit·J~(-1)·Hz~(-1).     

协作分簇多频带超宽带系统资源优化分配算法

为获得分集增益,减小算法复杂度,以簇作为最小资源分配粒度,将协作分集技术引入到分簇多频带超宽带系统中,提出改进的时频码(TFC: Time Frequency Coded)模型。基于凸优化理论,提出在总功率受限情况下最大化系统容量的簇分配算法和功率分配二维递归算法。为降低算法复杂度,又进一步提出以用户对簇的相对需求度为判断的快速跨层资源优化分配算法。仿真表明,快速跨层资源优化分配算法可以在满足用户服务质量要求（QoS）的同时,在系统容量和用户之间公平性方面得到很好的折衷。     

蜂窝无线系统中的联合功率与速率控制

蜂窝无线系统中多媒体业务的发展，要求对用户传输速率进行有效的控制，以充分利用频谱资源。针对多速率系统，提出了一种新的联合功率与速率控制迭代算法。对于可行系统，它能够在获得最大吞吐量的同时最小化所消耗的功率。仿真结果表明，在可行系统中算法的能量消耗性能优于Kim S．L．提出的选择功率控制算法；在不可行系统中，吞吐量和能量消耗性能均优于选择功率控制算法。