双层网络中上行链路干扰的建模与分析

在传统宏基站无缝覆盖的基础上引入新的低功率节点构成双层网络,可以实现高速数据传输.双层网络的宏基站和低功率节点复用相同频谱实现高速数据服务的同时,也会产生严重的干扰,成为制约网络性能提升的关键问题.针对双层网络的上行链路干扰进行了建模与分析.采用泊松点过程建模无线环境中干扰节点的随机分布,考虑了路径损耗和阴影衰落的影响,并通过中断概率表征和分析了干扰对宏用户性能的影响.通过仿真分析了传播特性、微用户密度、微用户发射功率与中断概率的关系.     

分层网络下行中断概率的闭式表达

针对用边界值形式表示的共信道干扰限制分层网络的下行中断概率不够精确的问题,采用随机几何理论建模网络结构,并在此基础上推导了每层下行中断概率的闭式表达式.首先构建了关于宏小区信号功率和毫微微小区聚合干扰功率的下行接收信干比函数,然后以聚合干扰功率为条件,根据宏小区信号功率的概率分布推导了接收信干比不高于门限值的概率,最后利用聚合干扰功率的概率分布计算条件中断概率的期望值,得到了中断概率闭式表达式.仿真结果表明:当毫微微小区基站发射功率降低3.16mW(小区平均数为100),或小区平均数减少20个(基站发射功率为100mW)时,能够分别使宏小区下行中断概率减小约20%或5%.     

联合干扰功率限制下的认知中继网络性能分析

频谱共享的Underlay认知中继网络中,为了保证主用户的可靠通信,要求次用户网络中源节点及中继节点的发射功率必须满足主用户接收端干扰功率的限制。基于主用户峰值干扰功率和平均干扰功率的联合限制,分析了中继节点采用选择协作解码转发协议时潜伏式频谱共享认知中继网络的性能。值得一提的是,考虑中继传输中由主用户接收端干扰功率限制引起的第1跳链路信噪比之间的相关性,推导了瑞利衰落环境下次用户中断概率和信道容量准确的闭合表达式。仿真结论显示,次用户中断概率与信道容量的解析曲线与仿真结果一致,系统性能因频谱共享的认知网络中次用户源节点与主用户接收机链路之间的相关性而有所下降,中断概率约有2dB的性能提升。     

双向中继系统的中断概率及功率分配策略

研究了Nakagami-m衰落信道下双向中继系统的中断性能,首先推导了中断概率的下界,并将通过Monte Carlo仿真得到的中断概率与此理论中断概率的下界进行了对比,结果表明仿真值非常接近于理论值;其次,考虑在系统总功率受限的情况下,以最小化系统的中断概率为优化准则,提出一种基于信噪比平衡的功率分配方法,此方法使得2目的节点能根据已知瞬时信道状态的变化自适应地调整发射功率,仿真结果表明基于该方案的中断性能明显优于基于等功率分配方案的中断性能.     

MIMO下行链路低反馈开销双阈值机会传输

针对多用户多输入多输出(MIMO)下行链路,提出一种降低反馈开销的双阈值机会传输策略.该策略采用双阈值判断机制,其中严格阈值用于降低反馈开销,宽松阈值保证系统具有低的中断概率.在每个时隙,仅信道质量满足阈值要求的用户向基站反馈信息.基站根据所获信道信息从候选用户中选择一个进行通信.此外,各用户进行自适应通信方式,包括波束成形和空分复用,使反馈开销动态变化,有效利用发射功率,改善通信性能.理论分析和仿真结果表明,该策略能够显著降低反馈开销,获得高的吞吐量和好的中断性能.     

非同分布Rayleigh衰落信道下认知中继网络中断概率精确解

研究了underlay频谱共享模式下认知中继网络的中断性能,推导出独立非同分布Rayleigh衰落信道下次用户中断概率精确解的闭合表达式。通过对具有不同分布参数的Rayleigh衰落信道下系统性能进行MonteCarlo仿真,验证了理论推导的正确性。仿真结果表明,次用户发射机与中继之间(S_T→S_R)的中继链路以及次用户发射机与主用户接收机之间(ST→PD)的干扰链路——这两种链路的信道状态是影响认知中继网络中断性能的主要因素。     

基于最小综合发射功率的路由算法的研究

多跳蜂窝网络作为蜂窝网络与MANET网络两种不同性质的融合网络,可以提高系统的容量和吞吐量、扩大覆盖范围、均衡小区业务、提高用户下行传输速率等等.本文针对多跳蜂窝网络提出了一种新的路由算法—基于综合最小功率的稳定路由协议算法CMPSR,将处于基站覆盖盲区或阴影区域的移动终端用户通过寻找一条基于最小综合发射功率的稳定路由接入基站.该算法将节点与节点间的发射功率和节点到基站的发射功率通过一个控制参量结合起来得到一个综合最小功率,再通过该综合最小功率来寻找一条路由接入基站.     

平流层通信与地面蜂窝通信频谱共用的干扰特性

提出了一种平流层通信与地面蜂窝通信频谱共用的系统模型，并根据该模型分析了平流气愤层通信系统所受干扰的特性以及此时的通信性能，以基站发射功率、基站接收功率、地面蜂窝半径、地面蜂窝活动用户数以及平流层天线波束旁辫衰减幅度为可变参数，对平流层通信系统前向链路和反向链路平均误码率的变化进行了分析与仿真，结果表明，平流层系统用户有较好的误码率变化特性。     

具有主用户中断概率约束的认知无线电系统容量分析

该文引入主用户中断概率作为评价主用户传输质量的标准,同时考虑认知用户平均/峰值发射功率的约束,得到认知系统的各态历经容量和中断概率容量,提出了一种具有主用户中断概率约束的认知无线电资源分配算法。通过数学理论推导可以获得认知系统最优的发射功率,以此功率进行信息传输可以获得最大的系统容量。     

基于用户簇分布模型的三维异构蜂窝网络覆盖概率分析

采用随机几何理论分析异构蜂窝网络性能时,通常假设用户均匀分布且独立于基站。但在实际的异构蜂窝网络中,小基站一般部署在热点地区或覆盖盲区,因此,小基站与用户的空间位置存在相关性。针对三维空间中蜂窝用户以小基站为父节点的Matern簇过程和Thomas簇过程进行建模,再采用最大信号干扰比(signal to interference ratio, SIR)的小区接入准则,在瑞利衰落信道下推导出下行链路的覆盖概率;通过蒙特卡罗仿真验证理论结果,分析用户簇过程的半径或方差、SIR门限值、小基站密度和小基站功率对覆盖概率的影响,并比较三维用户簇分布模型、三维用户均匀分布模型和二维用户簇分布模型的网络性能。实验结果表明基于三维用户簇分布模型的异构蜂窝网络具有较好的覆盖概率。     

CDMA容量与其它蜂窝系统容量的比较

通过对蜂窝系统的载干比的分析，计算了各种蜂窝系统的频率复用系数和系统容量。由码分多址（ＣＤＭＡ）蜂窝系统与其它蜂窝系统的容量的比较可知，ＣＤＭＡ蜂窝系统的频率复用效率约为６２％，其系统容量优于其它蜂窝系统。     

3G移动通信CDMA/TDMA改进方案

3G移动通信系统应该以提供移动Internet业务为主,将存在多个不同的速率,而如何实现多速率兼容是一个需要特别关注的问题。给出了多速率CDMA移动系统中不同速率信道发送功率与发信速率的关系式,将原有的计算式进行了推广,并由此导出一种CDMA/TDMA技术,该技术可用于改进原FDD WCDMA和CDMA2000标准中只使用CDMA和VSF实现多用户多速率兼容的方法。可以成倍增加系统下行容量并提高功率利用率,克服了CDMA2000 1x和WCDMA标准上下行容量基本对称的技术缺陷。     

3G移动通信CDMA/TDMA改进方案

3G移动通信系统应该以提供移动Internet业务为主,将存在多个不同的速率,而如何实现多速率兼容是一个需要特别关注的问题.给出了多速率CDMA移动系统中不同速率信道发送功率与发信速率的关系式,将原有的计算式进行了推广,并由此导出一种CDMA/TDMA技术,该技术可用于改进原FDD WCDMA和CDMA2000标准中只使用CDMA和VSF实现多用户多速率兼容的方法.可以成倍增加系统下行容量并提高功率利用率,克服了CDMA2000 1x和WCDMA标准上下行容量基本对称的技术缺陷.     

CDMA系统功率控制收敛速度的改善

在码分多址(CDMA)系统中引入博弈论进行更优化的功率控制已成为近年来蜂窝移动通信研究的热点,但传统静态博弈论下的功率控制算法收敛速度不够快,且迭代过程中功率波动幅度较大。针对问题,提出了将动态博弈引入CDMA系统功率控制算法。通过仿真表明,提出的动态博弈功率控制算法与传统静态博弈论下分布式功率控制算法相比,在保证系统总的功率相同的情况下,能大幅度的提高功率的收敛速度。     

CDMA系统中的几种反向功率控制研究

在简要介绍CDMA系统中功率控制的作用和控制准则的基础上,讨论了反向功率控制的基本原理,从理论上分析了几种目前比较热门的CDMA系统中的确定性反向功率控制算法及其性能特征,分析引进了一种改进的随机功率控制模型.     

MC-CDMA信号包络特性的研究

基于CDMA和正交频分复用(OFDM)相组合的多载波码分多址系统(MC—CDMA)作为一种新兴的多载波多址通信方式,在高速数据传输时,其抗符号间干扰的性能明显优于传统的单载波CDMA。但MC—CDMA系统也继承了OFDM信号具有高峰平功率比(PAPR)的问题,这会引起高功率放大器(HPA)出现非线性失真。针对减小MC—CDMA信号PAPR问题,分析了MC—CDMA系统模型以及MC—CDMA信号包络功率与扩频码序列部分自相关函数和部分互相关函数之间的关系,并基于正交Gold码序列和Golay互补序列对16位用户的MC—CDMA信号包络特性进行了仿真。仿真结果表明：当选择Golay互补码作为MC—CDMA系统的扩频码时,系统的信号包络变化较小。因此,对MC—CDMA系统,选择扩频码序列应侧重考虑码字的相关性。     

多用户检测对CDMA系统容量的影响

CDMA通信系统中，各个用户信号之间的相关性导致了多址干扰。随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。多用户检测（MUD）是宽带CDMA通信系统中抗干扰的关键技术，就是在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，有效地消除多址干扰。笔者从理论上分析了CDMA系统在不采用和采用MUD时用户容量的表达式，提出了利用MUD技术增加系统容量的多种实现方法；在此基础上，通过MATLAB仿真来分析采用MUD对CDMA系统容量的影响。通过理论分析和仿真得出结论：MUD效率越高，CDMA系统容量改善越好；同样的MUD效率下，数据速率越低，小区间干扰越小，比特能量功率谱密度之比低，CDMA系统容量的改善越好。     

CDMA最佳功率控制算法研究

结合窄带蜂窝系统中最佳功率控制理论与CDMA系统特点，用集中式功率控制算法对CDMA系统的容量进行分析，从中推导出相应的最佳功率控制算法，引入单步最佳删除算法(SORA)，研究最佳功率控制算法的性能上界，并给出计算机仿真结果。     

一种改进的CDMA功率控制策略的研究

功率控制是CDMA通信系统的研究热点之一。传统的反向闭环功率控制方法在移动台大功率发射时,并不总能保证接收信号质量,有时反而会造成大的系统内干扰。本文对此提出了一种实用的功率控制策略,通过适当限制对信道衰落的补偿,减少了不必要的干扰,提高了系统的整体效益和功率利用率。     

一种高效的CDMA/TDMA移动通信技术

给出多速率CDMA(码分多址)移动系统中不同速率信道发功率与发信速率的关系式,纠正了原常用计算式的错误,并由此导出一种码分多址/时分多址技术可用于改进原FDD WCDMA和cd-m a2000标准中只使用码分多址和VSF(可变扩频因子)实现多用户多速率兼容的方法。该新技术使用码分多址区分语音数据用户、数据速率近似等于语音用户速率的数据用户和一条高速数据信道,而在高速数据信道中再利用时分多址的方法区分那些高速数据用户。在语音和低速数据用户接收机中可以使用简单的干扰抵消器,用于消除一条高速数据信道产生的自干扰。这种新技术可以增加系统容量,减少发功率需求,并使用较简单的干扰抵消器,降低系统成本。