电力无线网分组接入控制算法

在进行电力无线网业务通信过程中,因业务接入控制方式自身特点会造成业务终端通信中断的现象,降低了无线资源利用率及电力业务通信可靠性。为此,本文提出了一种分组接入控制算法。首先结合电力无线专网应用环境分析电力信息采集系统分组接入算法的必要性,其次结合电力业务特点对分组接入控制算法进行建模分析,最后利用仿真实验得出分组接入算法能够提高电力无线业务实现的可靠性和无线网络资源的利用率,保证业务的连续性,尽量不发生或少发生业务传输的突然中断。     

高空平台与地面协同广播中的无线资源配置

高空平台通信系统覆盖范围广、组网成本低、通信容量大,适合为地面用户提供可靠的多媒体广播多播业务。该文针对高空平台与地面系统协同广播的场景,提出了一种兼顾能效与谱效的下行多址接入和资源分配优化算法。根据活跃用户的位置分布,首先以提高发射能效为目标为每个业务选择合适的信道资源,然后根据同类信道内不同业务的服务质量要求,采用联合正交与非正交多址接入的混合下行多址接入策略,以实现频谱效率和接收端复杂度的折中。仿真结果表明:相比传统的正交多址接入和单一信道传输算法,该算法在复杂度损失较小的情况下显著节约了发射成本,且具有更高的资源配置灵活性。     

TD-LTE集群通信系统基于优先级划分的随机接入算法

在时分长期演进（time division long term evolution,TD-LTE）集群通信系统中,用户接入具有很强的突发性。由于接入资源有限,当接入强度过大时,过多的接入碰撞导致随机接入失败。针对TD-LTE集群通信技术的特点,提出一种根据优先级划分的随机接入算法。该算法根据集群系统中群组与用户之间优先级的不同,将随机接入资源（包括信道资源和时间资源）与相应的发送功率进行划分,使不同优先级的用户拥有不同的接入效果,并通过仿真验证了算法的性能。仿真结果表明,新的算法在用户接入强度过大时能够确保更高的系统通过量;同时,让高优先级用户享有更高的接入成功率和更低的接入时延,以达到在突发状况下快速接入指挥调度的作用。     

FDD-LTE和CDMA2000基站共址系统间隔离度分析

随着移动通信业务的蓬勃发展,国内形成了多运营商、多代通信制式并存的通信网络格局,不同运营商不可避免地通过实施不同制式基站共站址建设的战略,使站点资源得到充分利用.为了避免不同系统间互相影响,需要对各系统间的干扰情况以及隔离度进行分析,避免相互干扰.在目前的LTE系统建设中,笔者分析了FDD-LTE与CDMA2000网络的系统隔离度,确定了空间隔离距离,为更好地进行网络建设打下基础.     

电力通信多业务综合接入系统设计与实现

电力通信系统在电力安全生产中起着关键的作用,目前基于SDH和PDH的光纤传输网络,其设备组成结构复杂分散,通信网承载的业务种类和业务颗粒不断增加,广州蓄能水电厂提出了基于MASP的电力光纤接入网设计,建设一套通信多业务综合接入系统。该系统集SDH、PCM、数据网于一体,能够实现IP、TDM、ATM、PCM等多业务的接入、处理和传输,有效地提高电厂通信网络安全可靠性和通信资源利用效率。     

面向海量机器类通信(mMTC)的无线接入控制

近年来,支持物联网(intemet of things,IoT)应用的机器类通信(machine-type communications,MTC)成为未来移动通信网络的重要业务组成部分.随着MTC对广域连接需求的快速增长,通过蜂窝网承载IoT应用成为必然的趋势,蜂窝物联网也成为下一代移动通信系统(5G)的重点技术之一.特别地,海量机器通信(massive MTC,mMTC)被定义为5G网络三大通用场景之一.传统的无线接入技术很难适应mMTC的需求,因此,面向mMTC的无线接入控制研究具有重要的研究意义.在简单介绍传统随机接入过程之后,总结分析了现有mMTC接入新技术,并指出现有技术方案在面对越来越复杂的应用场景下的局限性,而近年来兴起的基于人工智能(artificial intelligence,AI)的接入机制成了解决此问题最具潜力的技术方案之一.分析了AI用于接入控制的可行性,并提出了一种基于Q学习的mMTC智能接入点选择机制,为将来基于AI的mMTC接入控制研究提供新的思路和技术手段.     

基于LTE的窄带M2M通信系统覆盖增强研究

M2M通信是今后通信行业发展热点之一,因当前LTE具有覆盖范围广、运营成本低、支持向后扩展和系统容量高的特点,LTE必将成为未来M2M业务最重要的承载网络.通过分析M2M通信的业务特征,提出一种嵌入宽带中的窄带低功耗M2M通信设计方案;基于LTE TTI绑定机制提出了几种接收设计方案,以达到更深的覆盖范围;同时能够降低终端功耗和成本.通过搭建实际的软件和硬件平台,对提出的几种方案的性能进行了测试.结果表明:提出的方案相比LTE系统可获得17~21dB的覆盖性能增强.     

Ka频段宽带IDMA卫星传输系统的性能分析

为了解决当前Ka频段宽带卫星接入体制难以克服的技术瓶颈,将交织区分多址接入(IDMA)技术引入宽带卫星通信系统,充分利用IDMA接入方式在低复杂度和高频谱效率等方面的优势,以期在资源受限的卫星系统中获得更高的用户容量和服务质量。结合Ka频段卫星信道特点建立了宽带IDMA卫星系统仿真模型,阐述了其系统容量计算方法及推导了相关的表达式。仿真和分析表明,与传统CDMA方式相比,宽带卫星IDMA传输机制以较低的星上处理复杂度获得通信性能和用户容量的大幅提高,为下一代多业务、高容量、高速率的宽带卫星通信系统提供了一种有价值的参考方案。     

TD-LTE中OFDM下行无线链路仿真分析

LTE的系统结构与传统通信系统有了巨大的变革。文中分析研究了LTE的关键技术——OFDM,通过分析MIMO技术及Alamouti空时编码方式后,对OFDM与MIMO技术做了仿真,最后将之结合给出MIMO-OFDM系统的仿真。还介绍了下行无线链路的基本情况,给出PDSCH无线信道仿真,并进行相关的分析。这些关键技术在很大程度上决定了LTE的系统性能。     

一种宽带无线接入网中的信道分配方案

主要研究宽带无线接入（BWA）系统中的动态信道分配技术。根据数据网络的业务流量特点,引入 了新的上层业务仿真模型（PARETO模型）并且针对BWA系统的特点,提出了采用一种基于信噪比测量 的动态信道分配方案。仿真结果表明,此方案可以减少系统的同频干扰.提高平均信噪比,从而提高了整个 通信系统的数据吞吐量。     

一种卫星移动通信语音业务半持续调度机制

基于LTE的卫星移动通信系统将3GPP LTE标准与卫星通信技术相结合,对实现移动通信的高速全球覆盖具有重要的意义.然而,卫星通信面临的高误码率、上下行带宽非对称等问题,对卫星移动通信的资源调度和服务质量保证提出了重要挑战.以LTE半持续调度机制为基础,针对卫星移动通信语音业务,提出了一种上行无线资源调度方案VoSPS.VoSPS中增加了基于上行信道质量的准入机制和截断机制,减少了上行资源的浪费;引入了一种基于语音服务满意度的语音编码速率调整算法,增加了系统的用户容量.仿真结果表明,VoSPS能有效提高系统的用户满意度和语音业务容量.     

基于频谱系数和比例公平算法的网络调度优化策略

针对传统比例公平的无线网络资源调度优化策略无法有效保证用户的公平性, 存在无线网络通信系统资源利用率低等缺陷, 设计一种基于频谱系数和比例公平算法的无线网络通信系统资源调度优化策略, 以解决当前无线网络通信系统资源优化调度过程中存在的问题. 首先建立无线网络通信系统的信道模型, 通过自适应遗传算法确定合理的频谱系数; 然后根据比例公平算法计算调度优先级, 将无线网络通信系统的资源分配给用户, 并针对传统比例公平算法的不足进行改进; 最后在MATLAB 2016平台上对无线网络通信系统的性能进行分析. 结果表明, 该策略可更好地保证用户使用资源的公平性, 提升了无线网络通信系统的吞吐量, 改善了无线网络通信系统的资源利用率.     

基于OAI的LTEMAC层研究和实现

介绍了MAC层（media access controc）相关协议内容,重点分析OAI（Open AirInterface）系统平台的缺陷,基于OAI平台搭建了LTE（long term evolution）频分双工（frequency division duplexing,FDD）通信系统MAC层仿真平台。该平台完全按照第三代合作伙伴项目（the 3rd generation partnershi pproject,3GPP）物理层（physicallayer,PHY）与MAC等协议进行搭建,更加符合真实的通信系统,可进行协议内容如随机接入、调度与复用解复用等方面的仿真验证实验,可为性能、算法以及相关流程研究提供有力保证。     

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.     

分批次均衡处理的非对称三车间综合调度算法

针对复杂产品在非对称三车间生产调度的问题,提出分批次均衡处理的非对称三车间综合调度算法。该算法先按设备所在车间属性将设备分成非对称资源、局部对称资源和对称资源。对非对称资源上工序根据设备属性确定车间,局部对称和对称资源上可按加工工序采用批次处理,其中部分工序按提出的工序关联策略确定车间,不能确定车间的工序形成缓存集,按提出的排列均衡调整策略确定集中工序的车间。已确定车间工序采用长路径等策略确定调度次序,再根据工序约束条件确定加工时间。通过实例分析,该算法可在二次复杂度内解决非对称三车间综合调度,提高非对称设备利用率。      

低精度ADC下大规模机器类通信中的 低复杂度信号检测算法

免授权大规模机器类通信(massive machine-type communication, mMTC)系统上行链路面临低分辨率量化、相关衰落信道以及机器类设备(machine-type device，MTD)活跃概率未知等实际挑战。针对上述问题，引入广义期望一致性(generalized expectation consistent, GEC)算法，然而GEC算法涉及高维矩阵求逆，其复杂度高达O(N³)，其中N为MTD数量。结合Woodbury公式与诺曼级数近似，并利用发射数据帧的结构稀疏性，提出了一种基于多测量矢量的近似广义期望一致性(approximate generalized expectation consistent multiple measurement vector, AGEC-MMV)算法，在mMTC系统中(基站天线数量M)，该算法能够规避GEC中的高维矩阵求逆，使其复杂度由O(N³)降至O(N²M)。仿真结果表明，所提AGEC-MMV算法能以较低复杂度取得接近GEC算法的性能，且在鲁棒性方面优于现有先进算法。     

基于吞吐量和延迟折衷的 LTE 下行调度算法研究

在LTE(long term evolution)无线网络下行链路系统中,调度算法是其无线资源管理的重要技术,其主要任务就是为无线用户传输的各种业务合理地分配无线资源.尤其是针对Non-GBR(non-guranteed bit rate)业务传输,可通过一个高效的实时调度算法来提高系统的吞吐量,且保证每个用户的服务质量,其在很大程度上决定了整个系统的性能.鉴于最大权重(maxweight)调度算法虽然使系统的吞吐量最佳,但是却导致单个用户的延迟较大的缺点,运用李雅普诺夫最优化的理论提出了一种实时调度算法,此算法不需要知道信道状态概率的先验知识,仅根据当前的信道状态和当前的队列积压来做实时的资源分配决定和传输决定.理论分析和仿真结果表明,该算法在吞吐量和延迟之间有一个很好的折衷,不但使网络吞吐量最优化,而且减小了单个用户的延迟.     

部分频率复用下的终端直通资源分配方案

终端直通(device-to-device,D2D)通信通过共享蜂窝资源可以提升频谱效率,但会产生同频干扰,导致系统吞吐量和用户的服务质量降低。针对在部分频率复用(fractional frequency reuse,FFR)蜂窝网络中多小区间的D2D链路和蜂窝链路的同频干扰问题,提出了基于优先级的资源分配方案。该方案通过对频率资源赋予不同的优先级对小区间干扰进行协调,尽量避免小区间的D2D链路和蜂窝链路间、以及D2D链路间的干扰,从而提升系统性能。仿真结果表明,基于优先级的资源分配方案改善了小区边缘用户的服务质量,提高了系统容量。     

长期演进系统下行短帧结构及其导频图样设计

在长期演进(LTE)系统下行链路中,使用短帧传输数据可达到降低通信时延的目的.由于缩短帧的长度会造成系统性能的损失,为权衡系统吞吐量和信道估计质量之间的关系,给出一种新的小区专用参考信号(CRS)映射图样.链路级仿真结果表明:所设计的短帧导频图样在满足LTE系统下行吞吐量要求的同时,可提高信道估计质量并降低系统的误码率.     

基于压缩感知的mMTC系统信道估计

为解决海量机器类通信（massive machine-type communications,mMTC）上行传输中活跃用户设备检测和信道估计问题,提出一种基于分布式多矢量测量的子空间追踪（distributed multiple measurement vector subspace pursuit,DMMV-SP）算法.采用免授权海量随机接入的方案,以降低海量机器类通信的时延和信号开销.考虑多载波传输方案并结合子空间追踪算法,利用接收天线和子载波存在的结构稀疏性,检测活跃用户设备的同时进行信道估计.通过计算检测错误概率以及均方误差对活跃用户设备检测和信道估计性能进行评估.仿真结果显示,提出的DMMV-SP算法相较于传统正交匹配追踪（orthogonal matching pursuit,OMP）算法取得更理想的结果.