HSDPA流业务M-LWDF分组调度算法性能

在高速下行分组接入(HSDPA)系统中,无线资源管理功能主要利用分组调度算法来实现.介绍了HSDPA成熟的实时业务调度算法M-LWDF,针对其在公平性方面的缺陷,对此算法进行了改进.通过引入最小吞吐量来保证提高用户信道条件差的用户优先级,并对这2种算法在公平性和吞吐量等方面进行比较分析.仿真结果表明,改进的M_LWDF算法比原M_LWDF算法更加合理,提高了信道质量差的用户优先级,但是此公平性是以吞吐量的降低为代价的.     

高速移动环境中提供QoS保证的跨层调度算法

在高速移动环境中,为了使调度器充分利用信道的时变特性和业务的服务质量(QoS)特性,通过分析业务超时的概率定义了移动效用,给出了业务时延特性、移动速度、中断容量和移动效用的关系.基于移动效用,提出三种调度算法,证明了贪婪算法的最优性,但复杂度较高.为了降低复杂度,基于移动效用的时变特性进一步提出了最大化效用梯度(MG)的调度算法,仿真结果表明,该低复杂度算法在保证系统获得较高吞吐量的同时,显著地提高了高速移动环境下的用户体验.     

一种基于QoS的无线分组调度算法

提出了一种适用于无线网络的分组调度算法动态概率优先级(DynamicProbabilistic Priority,DPP)调度算法.DPP调度算法采用动态的优先级分配策略,满足了不同业务的QoS需求.另外,DPP算法在网络出现差错时,动态地调整带宽分配,使得网络中的带宽得到有效的利用,提高了系统的吞吐量,保证了算法的公平性.理论分析和仿真试验表明,在无线网络环境中,该算法具有更好的性能.     

基于代理的动态分组调度算法

服务质量(QoS)是当前通信领域的一个重要研究方向。在已提出的许多QoS体系结构中,调度器都起着非常重要的作用,而以往的调度算法不能很好地根据每个队列长度来实时控制权值的动态调整,针对此问题,提出了一种权值动态分配的调度算法。它利用代理技术动态控制权值的分配,保证调度器能够相对公平的对待每个队列,有利于处理分组突增的情况,保证长队列中的分组不会被过多丢弃,从而提高网络服务质量。     

基于强化学习的M2M通信上行链路节能优化算法

针对机器对机器(machine-to-machine,M2M)通信在加强的长期演进(long term evolution-advanced, LTE-A)网络上行链路能量效率问题,文章提出了一种基于强化学习的M2M通信上行链路节能优化算法。首先建立M2M通信能量效率模型,并将其重构为二维背包问题;然后使用强化学习的方法,引进并训练指针网络模型;最后通过主动搜索的策略解决该背包问题。仿真结果表明,相比于经典算法,当设备规模很大时,该算法性能更优,保证设备服务质量(quality of service, QoS)需求和公平性的同时,优化系统能效并降低数据的丢包率。     

长期演进(LTE)中基于ASIC速率匹配算法的并行设计

给出一种基于ASIC的长期演进(LTE)速率匹配并行设计方案。速率匹配是LTE物理层比特级处理流程中重要的一步,LTE的高峰值速率要求其并行处理。已有的并行设计方案需要用到大量的小容量RAM,用于ASIC时会增加片上存储的面积。深入分析速率匹配算法的特性,通过数据分组和添加少量哑元,只用了少量的RAM实现了8 bit并行处理。在Synopsys VCS平台仿真并用Synopsys DC工具综合,结果表明本方案性能满足LTE宏站(三个20 MHz扇区)的需求,而存储面积相比于现有的使用大量小RAM的方案显著减小。     

基于DPI技术LTE-S1接口流量识别系统的设计与实现

针对长期演进(long time evolution,LTE)网络,基于数据解码技术?爬虫技术和DPI技术提出了一种流量识别系统的设计与实现方案?以图书类APP应用流量识别为例,说明深度封包检测(deep package inspection,DPI)技术在S1接口流量识别系统中的设计实现过程?采用黑盒测试方法,对系统进行性能测试,通过测试结果得出结论:该流量识别系统可以实现对用户行为的监测,对细化流量经营有着重要的推广意义?     

基于卡尔曼自回归的LTE天线端口数检测算法

在长期演进(long term evolution, LTE)系统中,传统天线端口数检测使用盲检测的方式分别对1,2和4端口数进行解码,直至物理广播信道系统消息成功通过循环冗余码校验,该方法会产生大量的计算冗余和时延。针对这一问题,提出一种改进的卡尔曼自回归天线端口数检测算法,该算法通过提取不同天线端口对应的小区参考信号得到信道状态信息,并将信道状态的相位信息进行卡尔曼自回归拟合,将自回归拟合后的相位与接收信号相位作差得到的平均值与预设判决门限进行比较,以得到天线端口数判决结果。理论分析与仿真结果表明,改进算法相较于传统盲检测算法节省的时间开销可达49%。在相同信噪比下,相较于其他优化后的门限判决算法,改进算法最多提高约10%的检测成功率且具有更优的抗频偏性能。     

一种基于CQI反馈参数和SINR数值分组的调度算法

在长期演进（long term evolution, LTE）系统中,调度算法是其无线资源管理（radio resource management, RRM）的一项核心技术。对于LTE下行链路数据传输,演进基站（evolved node B, eNode B）主要依据上行链路用户设备（user equipment, UE）传输的信道质量指示（channel quality indicator, CQI）反馈参数来选择典型的调制和编码方案（modulation and coding scheme, MCS）,以此来确定各个UE的服务次序及所分配的物理资源块（physics resource block, PRB）数目。为此,结合轮循（round robin, RR）算法和比例公平（proportional fair, PF）算法,提出了一种基于CQI反馈参数和信干噪比（signal to interference plus noise ratio, SINR）数值分组的调度算法。通过设置SINR阈值,将小区内用户分为小区中心用户组Ⅰ和小区边缘用户组Ⅱ,尔后依据CQI机制对2个用户分组分别采用PF算法和RR算法进行调度。通过搭建LTE动态系统级仿真平台,并与PF算法进行仿真对比,结果表明,该算法能够较为有效地提高系统吞吐量和用户之间的公平性。     

LTE系统中Reed-Muller码的编译码算法

在3GPP LTE物理层协议中,信道质量指示(channel quality indicator,CQI)与混合自动重传请求应答(hybrid automatic repeat-request acknowledgement,HARQ-ACK)均采用了基于Reed-Muller码的超码编码方式。与TD-SCDMA物理层协议中的TFCI（transport format combination indicator）编码类似,但3GPP LTE系统中的编码矩阵采用了更复杂的交织技术,增加了更多的掩码,这使得接收端的译码难度增大。针对3GPP LTE系统中编码矩阵的特点,利用快速哈达玛变换(fast Hadamard transformation,FHT),给出了一种快速的译码算法。仿真结果表明了该算法的有效性,该算法已应用于LTE-TDD无线综合测试仪表的开发中。     

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。     

基于多核架构适用于LTE标准的FFT算法研究与实现

基于多核架构提出了一种适用于长期演进技术(LTE)下行链路128～2048/1536点快速傅里叶变换(FFT)计算的算法,并进行了仿真.利用多核结构将FFT算法进行并行划分,采用流水线并行和数据并行的结构,减少运行时间.同时将该算法基于一块使用TSMC 65nm工艺制成的多核芯片上实现,在750MHz的工作频率下,计算128～2048/1536点FFT的芯片实测功耗为282～366mW,能量效率为每点35.4～84.33nJ.与其他设计相比,运行速度最多能提高近6倍,计算大点数FFT时,能量效率可提高约20%.     

多场景下LTE终端管控方案研究

终端管控技术是指在不依附于运营商和用户的前提下,通过第三方设备对通信终端进行有效控制。为了解决管控成本高、时延大等问题,提出了面向不同场景的长期演进(long term evolution,LTE)管控方案,包括全覆盖管控方案和目标终端管控方案。基于LTE终端定时同步的原理向终端发送同步诱导信号来完成对终端的吸附,构造跟踪区域更新拒绝信令和附着拒绝信令,根据信令所携带的不同核心网信息分别实现LTE终端全覆盖管控和目标终端管控。实验结果表明,提出的全覆盖管控方案能够阻断虚拟基站信号覆盖范围内所有LTE终端与外界进行通信,同时降低了管控成本。相比于传统LTE目标终端管控技术,目标终端管控方案优势在于不仅降低了管控时延,而且可以在目标用户无感知情况下完成其身份信息的检测并阻断包括长期演进语音承载(voice over long term evolution,VOLTE)终端在内的目标LTE终端与外界进行通信。     

LTE系统中DRX机制的分析与优化设计

非连续接收机制（discontinuous reception,DRX）是长期演进（long term evolution, LTE）系统中终端省电的关键技术之一。针对LTE系统中各种新兴业务和更高的数据传输速率快速发展导致终端能耗加剧的问题,在对DRX机制的原理进行详细分析的基础上,提出了一种长周期可调整的DRX机制。在DRX马尔科夫模型的基础上,根据欧洲电信标准化协会（european telecommunications standards institute,ETSI）数据流量模型,对长周期可调整DRX机制的2个性能指标功率节省因子和平均等待时延进行了理论分析。仿真分析在不同DRX定时器参数下的能耗和时延变化情况,并与固定周期的DRX机制在能耗和时延2个方面进行了对比分析。仿真结果表明,长周期可调整DRX机制在降低终端功耗方面有明显改善。     

基于LTE系统的改良接收信号功率测量方法

在长期演进(long term evolution,LTE)系统中,移动终端需要定时更新同一小区和相邻小区的测量信息,以便于及时进行小区切换或重选。传统的接收信号功率测量算法虽然能够降低干扰和噪声对接收端信号的影响,然而在LTE无线环境下,参考信号接收功率(reference signal receiving power,RSRP)常常受到时间同步和频偏影响,难以获得精确的测量结果。针对该问题,基于LTE系统结构和测量标准提出一种改良的接收信号功率测量算法。该算法对时间和频率同步要求低,且接收信号功率测量性能有所提升。该算法分别在频域和时域计算接收信号功率测量值,并选择两者中较大者作为小区最终接收信号功率值。仿真结果表明,在频偏不大于3 kHz、定时偏差不大于30 ns时,所述接收信号功率测量算法,相对于传统算法有1 dB以上的平均测量误差的性能提升。     

分组的端到端延时上限

研究了分组交换网络中分组的端到端延时上限。证明了在节点处理速率恒定的情况下,一个流的最大分组在除首节点外的任意节点都不会遭遇队列延时,根据此结论得到了该流任意分组的端到端延时上限。将该结果推广到实际网络中,得到了当多个流共享同一条传输路径时任意流任意分组的端到端延时上限。模拟实验结果验证了理论推导公式的正确性。     

LTE上行链路高速铁路应用场景中的频偏估计方法

提出了一种长期演进(LTE)上行链路频偏最大似然(ML)估计算法,并通过定量分析该算法与基于2个训练序列相差的频偏估计算法(相差法)的估计性能,提出了一种联合频偏估计算法.仿真结果表明:与相差法相比,所出提的ML估计算法与联合估计算法的频偏估计范围均能够覆盖高速铁路应用场景中的最大频偏,且ML估计算法不受LTE上行链路跳频传输的影响;在信噪比10 dB且少于4个用户的情况下,2种算法均能够提供10-4或更小的归一化频偏估计均方误差;在单用户情况下,联合估计算法比ML估计算法的均方误差在信噪比上提高了近5 dB.     

基于正交补空间的分布式LTE小区间干扰协调算法

为了抑制软频率复用LTE小区间干扰,基于正交补空间提出了正交调度的小区间干扰分布式协调算法.对同道用户的信道奇异值分解,使用右奇异值向量作为发送波束成形向量,使信噪比最大,以左奇异值向量为空间签名,同道干扰用户空间签名张成干扰空间,调度空间签名在干扰空间的正交补空间的用户消除小区间干扰.该算法是分布式的,不需要基站之间交换信息,仿真表明,该算法能完全协调小区间干扰.     

基于IP网络的QoS体系结构

讨论了在IP网上实现多媒体数据传输时服务质量(QoS)的服务标准和服务种类,分析了IPQoS的体系结构:IntServ体系结构和DiffServ体系结构。在IntServ结构中重点分析了其核心协议RSVP,同时在DiffServ结构中着重分析了系统结构、核心路由器的服务质量和SLA。最后分析了IPQoS的现状及发展前景。