基于极大似然比频谱检测的认知无线电子载波分配算法

在认知无线电多载波调制系统中,子载波分配是实现主用户与认知用户频谱共享的前提.研究了认知OFDM中基于极大似然比检测(MLD)的子载波分配算法,认知用户采用MLD模型对主用户频谱使用情况进行分布式检测,利用频谱检测信息动态分配子载波,通过认知基站对认知用户子载波频谱感知信息进行融合判决.推导了MLD模型的判决区域上下界阈值、检测概率与虚警概率,并与能量检测进行性能比较.仿真结果表明,相对于能量检测,MLD判决阈值与子载波平均接收信噪比(SNR)有关,检测性能自适应信道变化.MLD用于CR多载波调制中的子载波分配,可明显提高认知OFDM子载波频谱感知性能,从而达到高效利用频谱资源,实现"绿色通信".     

正交频分多址系统中最低速率限制下的自适应载波分配

针对用户有最低传输速率要求的正交频分多址系统中,传统资源分配算法频谱利用率低的问题,提出了一种自适应载波分配算法.该算法根据用户最低传输速率的要求、信道状态和当前载波分配状况,确定子载波分配给用户的效用,进而将子载波分配给可以带来最大效用的用户.该算法综合考虑了效率和公平性,从而显著改善了系统性能.仿真结果表明,当用户数不超过系统负载时,与效率和公平分开考虑的算法相比,所提出的算法频谱效率可提高10%,系统负载在同样中断概率下可提高60%.     

MIMO-OFDM系统基于实时业务的跨层子载波分配

针对MIMO-OFDM系统的实时业务提出一种新的动态子载波分配算法。该算法基于物理层的信道状态信息,MAC层的队列状态信息和系统中每个队列的平均等待时间来动态分配子载波。仿真结果表明,该算法在保证用户之间竞争资源公平性的前提下,不仅保证了实时业务的时延要求,而且提高了系统吞吐量。     

基于保护邻居基站主载波的载波（重）选算法

毫微基站(Femtocell)的引入,给无线网络的干扰管理带来新的挑战。在动态部署Femtocell的网络中,每个进入网络的基站选一个载波作为主载波,主载波提供小区的全局覆盖和初始化接入服务。主载波选择的好坏,直接影响小区边缘用户的通信质量。本文提出基于保护邻居基站主载波的家庭基站载波重选算法,基站借助用户测量汇报得到背景干扰信息,重选主载波;本算法着重考虑对邻居基站边缘用户影响,降低小区边缘干扰。仿真结果表明,该算法可以提高系统平均吞吐量和边缘用户的频谱效率。     

基于OFDM技术的多用户子载波分配算法

为了提高无线网络频谱利用率,有效地利用系统现有资源,该文在保证用户公平性的前提下提出了一种新的基于余量最大化准则的自适应子载波分配算法。该算法采用分步降解法,将子载波和比特分配分为3部分。第一部分,为每个用户分配一个信道增益最好的子载波,以此确保该用户拥有基本的传输能力;第二部分,根据用户的传输速率比例约束分配剩余子载波;第三部分,根据子载波的分配结果进行比特分配。该算法运算复杂度低,功率消耗少。仿真结果表明该算法优于现有的BABS+ACG资源分配算法。     

基于OFDM的认知无线电系统中最优功率分配

在基于正交频分复用(OFDM)的认知无线电系统中,主用户会受到次用户带内子载波以及邻带子载波的带外泄漏功率的干扰。为了在保护主用户通信性能的前提下高效利用机会频谱,该文提出了求解次用户子载波间的最优功率分配方案的方法,通过求解一个凸优化问题获得最优功率分配方案。较之迭代分块注水算法,该方法特别考虑了邻带子载波功率泄漏的影响。仿真结果表明:采用这种方法所获得的功率分配方案在满足各主用户干扰功率上限的条件下使得次用户信道容量最大化。     

LTE-A系统载波聚合下基于用户分组的比例公平调度算法研究

针对LTE-A系统中载波聚合技术下的资源调度问题,考虑到载波衰减特性不同,聚合的载波有不同的覆盖范围,使得不同用户可以调度的载波数量不同,从而导致比例公平调度算法不能很好地保证用户的公平性。为此提出一种基于用户分组的改进比例公平调度算法。该算法根据用户可以调度的载波数量将用户进行分组,并引入加权因子对用户组进行加权处理,从而提高用户的公平性。仿真结果表明,改进的算法能够更好地保证用户的公平性。     

一种改进的正交多载波同步DS/CDMA

提出了一种改进的正交多载波同步DS／CDMA系统。该检测器占用频谱与单载波的频谱相同，满足CDMA系统频谱利用率高的特点。利用降低码片速率有效降低每路信号占有的带宽，将每路信息的比特分配在不同的调制载波上，减少了各路信号间的多址干扰。分析了系统的工作原理和系统性能。该系统结构简单，计算复杂度低，工程实现容易，且具有较强的抗多址干扰和“远一近”干扰能力。     

OFDM认知系统的子载波分配算法研究

在误码率和总发射功率约束下,基于频谱空穴的动态变化性,提出一种基于正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）的认知系统下行链路子载波分配算法。算法根据可用频谱资源及用户业务需求,兼顾用户资源公平与干扰温度最低原则：频谱资源少时,以用户资源公平为分配原则,尽量满足所有入网用户的基本通信需求;若频谱资源充足,则以最小化系统干扰温度为目标分配剩余子载波。仿真结果表明,提出的算法在确保入网用户基本数据传输率前提下,能降低系统干扰温度,提高系统频谱利用效率。     

多用户空间复用OFDM系统中的子载波分配

以系统瞬时容量最大化为目标,提出了两类基于空间复用的下行多用户OFDM系统中的自适应子载波分配准则:a.将每个OFDM子载波分配给一个用户的“独占准则”;b.允许多个用户共享同一个子载波的“共享准则”.分析和仿真表明,两类分配准则都能有效获取系统中的“多用户分集”,明显提高MIMO-OFDM系统的容量.此外,通过实验比较还发现,相对于“共享”分配,“独占”的分配方式能够更好地达到容量提升、反馈开销和复杂度等方面的折衷,是一种实际可行的方案.     

Hard Decision Directed Frequency Tracking for OFDM on Frequency Selective Channel

This paper presents a decision directed frequency tracking scheme to improve the spectrum efficiency of Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM) transmission for frequency selective channels.OFDM divides a broadband channel into parallel narrowband subchannels with different channel characteristics.The subcarriers with lower attenuation are selected to do the decision directed based frequency tracking.A phase error detection method is needed to keep the hard decision working stable during tracking.The algorithm ensures that the carrier frequency offset could be solved from the detected phase error.The Mean Square Error (MSE) estimate and the loop bandwidth are also presented.Simulations illustrate that this scheme has better MSE and bit error rate performance than the traditional scheme.Furthermore,the pilots are saved in this scheme,which lead to improved spectrum efficiency.     

基于离散频带的中继协作网络频谱聚合算法研究

随着移动通信的高速发展,传统的连续频谱分配策略已经无法满足当前用户的带宽需要。LTE-A建议采用频谱聚合技术,通过聚合离散的频谱碎片,解决用户对带宽资源的需求,动态地改善频谱效率。针对两跳中继协作通信系统,综合考虑频谱利用率和协作速率双重因素,提出了一种基于离散频带的中继协作网络中的频谱聚合方法。仿真结果表明,与传统的连续分配方法相比,该方法可以大幅度地提高系统吞吐量,改善频谱利用率,从而满足用户日益增长的带宽需求。     

LTE-Advanced下行链路载波聚合

载波聚合技术是LTE-Advanced系统的关键技术之一,它能有效地解决LTE-A系统带宽扩展问题.该文对载波聚合的应用场景和聚合方法进行了介绍,同时给出了LTE-A下行链路载波聚合的方案;然后从不同邻信道干扰下单路信号的BER性能、不同保护带宽下单个小区的BER性能和多载波聚合与直接宽带聚合的比较3个方面对载波聚合技术的性能进行了仿真.仿真表明,保护带宽的增加可以提高系统性能,而且直接宽带聚合模式性能优于多载波聚合模式.     

认知无线电中基于频谱聚合的需求改进型频谱分配算法

在认知无线电中,合理的频谱分配算法是提高频谱利用率的关键。针对现有频谱分配算法对不连续频谱的利用率较低的问题,提出一种基于频谱聚合的需求改进型频谱分配算法。该算法建立在图论着色模型的基础上,综合考虑了认知用户可用频谱的多样性、不连续频谱的可聚合性以及频谱聚合的最大范围限制等因素,并联合频谱聚合技术与用户的当前需求信息进行设计。算法提出了3种不同的标注准则,通过仿真对比了不同准则下的系统效益。结果证明,所提算法在频谱紧张、用户需求较大的认知环境下,不仅有较好的系统分配率和吞吐量,也能兼顾到认知用户间的公平性。     

基于直方图平移的安全可逆信息隐藏算法

可逆信息隐藏技术可以在提取隐藏的秘密信息之后完全恢复原始的载体信息,具有重要的理论意义和广阔的应用前景。基于直方图平移的可逆信息隐藏技术需要额外传送一部分信息,会带来较大的通信负担和安全隐患。通过对载体图像进行分块,并引入密钥,提出了一种基于直方图平移的安全可逆信息隐藏算法,不需要单独传送任何额外信息就能实现秘密信息提取和原始载体的无损恢复。能够有效弥补传统算法的缺陷,降低通信负担,同时具有较高的安全性。理论分析和实验仿真表明该算法具有较好的实用性能。     

基于SC1128的路灯监控系统

针对现有的采用无线通信方式的路灯监控系统有设备成本高、占用无线频率、易受干扰等缺点,提出采用电力线载波通信方式的路灯监控系统.给出该系统的总体设计,介绍了芯片SC1128的工作原理以及与单片的通讯方式,最后给出了系统的软件设计方案.该系统具有抗干扰能力强,稳定性高等优点,利用现有的路灯线路网作为传输媒介,对路灯进行实时监控,大大提高了路灯维护的效率.     

Fractal theory based dynamic mesh grouping scheme for efficient cognitive pilot channel design

As one of the key characteristics in cognitive wireless networks (CWNs), network environment awareness techniques have received much attention recently. Instead of traditional spectrum sensing technology that suffers from problems of miss detection, false alarm, hidden node, and inefficiency, cognitive pilot channel (CPC) technology has been proposed as one of the candidate solutions for an efficient and accurate network information delivery scheme to user equipment (UE). The aim of the CPC technology is to provide the necessary information for the reconfiguration of the UE using the public signaling channel. To ensure the efficient information delivery, the whole geographical area covered by the CPC is divided into square meshes of the same size. Moreover, two typical network information transmission modes for CPC deployment are also proposed: broadcast CPC mode and on-demand CPC mode. To further improve the efficiency of network information delivery, an efficient dynamic mesh grouping scheme has been designed which is based on the fractal theory for the broadcast CPC mode, where adaptive rectangular sized meshes are used to approximately cover the whole area. Compared to the traditional fixed size mesh division strategy, results show that the proposed dynamic mesh grouping scheme significantly reduces the number of meshes by grouping similar meshes together, and the average delay of receiving CPC information on the UE side is therefore reduced.     

一种改进的M元扩频通信算法

针对采用码相位循环移位获得的M元扩频需要额外同步信息的问题,提出一种改进型扩频通信算法.该算法采用m序列及其倒序序列构成系统扩频码集;在同相支路上利用扩频码的码极性调制进行传输,同时在正交支路利用扩频码码相位调制,实现M元扩频.该算法利用2种扩频方式的自身特点可快速准确地获取载波相位信息,具有不需要额外提供同步资源的优势.仿真结果表明,该算法可有效提高系统资源的利用率.     

High efficiency spreading spectrum modulation using double orthogonal complex sequences

This paper presents a novel scheme of high efficiency spreading spectrum modulation using double orthogonal complex sequences (DoCS). In this scheme, input data bit-stream is split into many groups with length M. Each group is then mapped into a word of width M and then utilized to select one sequence from 2M-2 DoCS sequences each with length L. After that, the selected sequence is modulated on carrier in QPSK mode. In addition, a new method named forward phase correction (FPC) is put forward for carrier recovery. Theoretical analysis and BER experiment results indicate that the proposed scheme has better performance than the conventional DSSS scheme both in bandwidth efficiency and in processing gain of the receiver.     

A delay-constrained energy-efficient component carrier adjusting scheme for LTE-Advanced systems

The energy efficiency and packet delay tradeoffs in long term evolution-advanced （LTE-A） systems are investigated.Analytical expressions are derived to explain the relation of energy efficiency to mean packet delay,arrival rate and component carrier （CC） configurations,from the theoretical respective which reveals that the energy efficiency of multiple CC systems is closely related to the frequency of CCs and the number of active CCs.Based on the theoretical analysis,a CC adjusting scheme for LTE-A systems is proposed to maximize energy efficiency subject to delay constraint by dynamically altering the on/off state of CCs according to traffic variations.Numerical and simulation results show that for CCs in different frequency bands with equal transmit power,the proposed scheme could significantly improve the energy efficiency of users in all aggregation levels within the constraint of mean packet delay.