基于延时限制的无线局域网DCF丢包率性能分析

针对无线局域网中具有延时限制的多媒体业务,提出了基于理想信道和有限数目节点假设的带延时约束的DCF接入丢包率分析模型.分析了基本接入方式下给定延时限制的系统丢包率性能并通过仿真验证了分析模型的可靠性.研究结果表明:在固定延时约束条件下,丢包率随系统中节点数量的增加而增大;在固定节点数目时,分组的延时限制越紧,丢包率越高.此外,还研究了初始竞争窗和最大退避阶数对丢包率性能的影响.     

IEEE 802.11n系统最优包长和聚合个数调节算法

为了在非理想信道和给定时延约束下提高IEEE 802.11n系统的吞吐量,推导了有传输差错条件下采用聚合后一次成功发送的平均数据量;将该数据量代入描述理想信道DCF系统的Markov模型的饱和吞吐量表达式,得到非理想信道下DCF系统的饱和吞吐量计算式;分析DCF机制下采用数据包聚合方案的平均时延及各退避阶的平均时延,将业务的时延约束转化为对平均时延的限制;在平均时延限制下,提出一种根据信道状态和所得计算式动态调节包长和聚合个数的算法,使系统的饱和吞吐量最大.仿真结果证实采用最优数据包长和聚合个数调节算法的系统饱和吞吐量明显高于用固定包长和聚合个数的方案.     

一种用于两跳中继网络的节能调度方案

针对两跳OFDMA中继蜂窝网络,提出一种节能比例公平调度方案.根据不同业务类型的时延需求和单位比特能耗等QoS参数来设计业务调度优先级因子,并给出一种高效的资源分配方案.数值仿真结果表明,本文给出的调度方案在保证不同类型业务QoS需求的同时,能有效降低系统能耗,提高系统吞吐量.     

LTE-A系统中基于RS的信号均衡的SINR估计算法

为了提高先进的长期演进(LTE-advanced,LTE-A)移动通信系统的传输效率,研究了提高子带的信干噪比(signal interference ratio,SINR)估计精度的问题,提出了一种利用参考信号(reference signal,RS)的信号均衡估计SINR的算法,该算法通过本地RS和均衡后的RS的方差计算SINR,与直接利用最小二乘法(least square, LS)计算参考信号接收功率(reference signal received power,RSRP)和干扰噪声(noise)得到SINR的传统算法相比,在增加有限复杂度情况下,SINR的估计精度有明显提高,特别是在终端处于高速移动?多普勒效应比较明显的信道环境下,SINR估算性能提升更加明显,从而提高系统的传输效率?     

支持流量感知的软件定义网络高效路由方案

针对目前软件定义网络的实现方案中,路由策略所采取的最短路径模型无法保证网络信息交付延迟最小的问题,以信息交付延迟作为路由方案效率的衡量指标,提出了一种支持流量感知的高效路由方案.基于全网流量信息,本方案采用多元优化方案综合考虑转发路径的可用带宽、丢包率、延迟、交换机无效服务率以及路由长度,做出路由决策以提高路由效率.实验证明,与目前Open Flow框架下采用的路由方案相比,本方案可以将数据交付效率提高90%.此外,本方案有利于维护网络负载均衡.     

非饱和情况下基于802.11 DCF的改进协议DIDD

DIDD(double increase double decrease)协议是一种无线局域网介质访问控制802.11DCF(distributed coordination function)协议的改进。为分析DIDD协议在非饱和情况下的性能,该文使用三维Markov链模型,分析DIDD协议的回退过程求解节点的稳态发包概率;使用一维Markov链模型,求解起始回退阶段数的稳态分布;使用排队理论,计算了网络的非饱和吞吐量和数据包延迟。结果表明:在各种数据速率下,理论分析结果与仿真结果一致。     

一种基于训练序列的OFDM联合时频同步算法

针对正交频分复用OFDM系统对时间同步和频率同步的敏感性,设计出一种新的训练序列,基于这种新的训练序列给出了联合时频同步算法。通过仿真对本文算法和Schmidl定时算法的均值和方差进行了比较,理论分析和仿真结果表明,本文算法消除了Schmidl算法的定时平台现象,具有更好的同步精度,整数频偏估计在时域进行,降低了运算量。     

Balanced energy-efficient relay selection scheme in wireless mobile relay networks

In order to resolve the relay selection problem in wireless mobile relay networks (WMRNs), a novel balanced energy-efficient mobile relay selection scheme is proposed in this paper.Compared with traditional counter-based algorithm, distance and energy consumption are considered from network respect to provide a better network lifetime performance in the proposed scheme.Also, it performs well when nodes move freely at high speed.A random assessment delay (RAD) mechanism is added to avoid collisions and improve transmission efficiency.Simulation results reveal that, the proposed scheme has advantages in prolonging network lifetime, balancing energy consumption and reducing the total energy consumption compared with existing counter-based scheme.     

数字电视广播的单频网实现及场地实验

为了实现地面数字多媒体/电视广播(DM B-T)方案的单频网(SFN)组网模式,根据DM B-T方案中的数据帧结构与绝对时间同步的特点,提出了一种基于DM B-T方案的单频网实现方法。每隔一个大帧(m ega-fram e)在M PEG-2传输码流(TS)中插入初始化包(M IP),通过检测其中包含的网络延时和时间标识信息,经过简单计算,使网络中所有发射机在时间上实现同步。通过列单频网广播的场地实验证明该方法是可行的。     

面向实时业务的快速公平性分组调度算法

长期演进系统(long term evolution,LTE)中的分组调度算法需要满足一定的QoS.针对最大权值时廷优先算法(modified large weighted delay first,M-LWDF)在用户公平性方面的缺陷,提出了基于线性优先级和非线性优先级的M-LWDF算法,以达到提升用户公平性的目的.仿真结果表明,所提出的算法能够在牺牲少量系统吞吐量的情况下,较大程度地改善用户公平性和业务的丢包率.     

基于异构业务QoS的滤波器组CR跨层资源分配算法

滤波器组多载波(FBMC)技术比正交频分复用(OFDM)带外泄露小,频谱利用率高。提出基于异构业务QoS的FBMC认知无线电(CR)跨层资源分配算法。针对CR网络中的异构场景,在干扰约束和总功率约束条件下构建代价函数进行资源分配,首先对实时用户实施跨层资源分配,将媒体介入控制层的时延约束转化为物理层的传输速率约束,然后对非实时用户按照比例公平原则分配剩余资源。实验结果表明,该算法保证了请求实时业务的用户数据包的平均时延门限不超过最大时延门限,同时实现了非实时用户间资源的比例公平分配。     

基于能量分布轧机振痕振动特征识别方法研究

在轧制过程中,带钢表面经常会出现明暗交替的振痕,严重影响带钢表质量;由于轧制速度等轧制参数波动会导致振痕特征频率的变化,难以准确捕捉振痕特征频率,无法实现振痕特征频率的自动识别和实时监测。分析了带钢表面振痕特征,根据轧制参数确定了带钢表面振痕出现的特征频率,提出了对振动加速度信号的自相关处理和小波包分解相结合的方法,得到了小波包分解能量分布情况,克服了轧制参数波动对振痕特征频率的影响,实现了对带钢表面振痕的有效识别。试验证明该方法不仅便于计算机自动识别,而且为提高生产效率和经济效益提供了新的理论依据和实践支撑。     

Efficient integer frequency offset estimation for OFDM systems

An efficient scheme of integer frequency offset estimate for orthogonal frequency division multiplexing （OFDM） systems is proposed based on a training symbol with several identical parts. In this scheme, the received training symbol is first reshaped into several sub-symbols.It shows that the reshaping process in-troduees time diversity multiplexing.After a special fast Fourier transform （FFT） algorithm is applied to the sub-symbol,the integer frequency is estimated by finding the maximum magnitude of the resulting fre-quency domain signal.To improve the estimate performance,diversity combining methods are presented to make full use of the multiple frequency domain sub-symbols.Compared to the traditional scheme, the proposed one has an improved estimate performance demonstrated by the computation simulation, while maintaining a very low complexity.     

跨层自适应无线资源分配方案

提出了一种新的跨层自适应资源分配方案,该方案不仅考虑了业务数据到达的随机特性、数据缓存队列状态、业务时延等MAC层的QoS要求,还考虑了无线信道的时变特性和功率限制,并通过自适应技术实现了系统性能的优化.仿真结果显示,该方案提高了系统频谱效率、功率效率和系统容量,可以满足多用户实时业务的QoS要求,是一种适用于时变选择性衰落信道的资源分配方案.     

低信噪比下的并行多延时相关帧同步算法

为提高正交频分复用(OFDM)在低信噪比环境下的同步性能和抗噪能力,提出了一种并行多延时相关帧同步算法。该算法充分利用帧的前导训练符号周期重复的特点,在接收端滑动窗中并行处理多种延时相关运算,通过阈值判决进行帧检测,同时完成载波频率同步,进而实现OFDM帧同步。该算法无须改动现有系统的物理帧结构,也不增加系统延时。理论分析和在加性G auss白噪声信道下的误帧率(FER)性能仿真证明:该算法的误帧率约为现有参考方案的1/10,信噪比(SNR)比参考方案提高约7 dB,能够工作在信噪比小于-1 dB的环境。     

频带陷波优化的低距离旁瓣波形设计方法

工作于高频(HF)、甚高频(VHF)和超高频(UHF)拥塞频段的宽频带雷达,面临频带使用限制以及多种无线通讯系统同频窄带干扰的问题. 对此,该文以峰均功率比(peak-to-average power ratio, PAR)为约束条件,建立联合优化功率谱密度(power spectrum density, PSD)和积分旁瓣电平(integrated sidelobe level, ISL)的波形设计目标函数,提出了一种基于快速傅里叶变换和子空间分解的循环迭代算法求解目标函数的方法. 仿真实验结果表明,经过优化的波形在提高多频段限制中频谱利用率的同时,有效地抑制了窄带干扰且具有较低的旁瓣.      

移动自组网中一种基于能量的稳定备用路由算法

提出一种基于能量意识的稳定备用路由算法EASBRA.该算法利用网格中节点的地理信息进行路由,并且选择一条最稳定的不相交备用路由.同时提出了一种受限的泛洪算法CF.通过理论分析表明,该CF算法比传统的泛洪算法更加节能,并且EASBRA有着更低的路由发现频率.模拟结果显示,与AODV和AODV-BR相比,EASBRA有着更高的投递率,更短的路由延迟和更少的能量消耗.     

基于时延不对称网络的最小排队转发时延估计

针对精密时间协议(PTP)报文的不确定排队转发时延恶化PTP同步性能的问题,提出最小排队转发时延估计算法.通过对链路时延堆栈式比较,基于筛选出的未受阻塞的幸运报文进行时钟偏移估计,提高了时延不对称网络中的PTP同步性能.算法的边界条件由搜寻幸运报文的平均时间间隔决定,推导了该边界条件公式.测试验证结果表明:在主从链路时延不对称的环境下,相比于无优化情况,链路时延估计精度提高了约25ns,其稳定度提高了近2个数量级;PTP系统同步精度提高了1倍以上,其稳定度提高了近4倍.     

滚降系数对自适应QAM的抗时延扩展性能和频谱效率的影响

在多径衰落信道中研究了自适应正交幅度调制(AQAM)的抗时延扩展性能和频谱效率,系统的接收-发送合成滤波器具有升余弦频谱.在平均误比特率受限的情况下,分析了平均bits-per-symbol和平均误比特率与归一化rms时延扩展(rms时延扩展与符号周期之比)的关系.计算结果显示:当滚降系数增大时,AQAM所能应对的最大归一化rms时延扩展也随之增大,由此证明AQAM的抗时延扩展性能随滚降系数的增大而改善.平均频谱效率可视为3个参数的函数,即滚降系数、归一化rms时延扩展及发送信号能量与噪声之比.分析结果表明,当滚降系数增大时,平均频谱效率的变化是不确定的,具体情况取决于另外2个参数.     

网络控制系统的故障检测

针对一类同时存在时变时延与随机丢包的网络控制系统,研究了系统的鲁棒故障检测问题。考虑传感器与控制器之间、控制器与执行器之间的随机丢包与时变时延的现象,首先将时变时延对系统的影响转化为未知有界条件下的不确定项,再将随机丢包用满足Bernoulli分布的二进制序列来描述,并设计了系统的鲁棒 故障观测器,给出了基于观测器闭环系统渐近稳定的充分条件。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。