两跳中继OFDMA蜂窝系统的上行链路覆盖分析

为了增加传统OFDMA蜂窝系统的上行链路覆盖,采用了两跳中继方式.在两跳中继蜂窝系统模型的基础上,将概率理论应用于基于译码转发中继的OFDMA系统中.通过数值计算,获得两跳中继OFDMA蜂窝系统的上行链路覆盖闭合表达式,并提出了有效覆盖半径的概念.假设用户在小区范围内服从均匀分布,从两跳中继系统的上行链路出发,分别对单小区和多小区情况下的覆盖性能进行理论分析,得到了系统覆盖优化模型,然后采用迭代算法对中继站部署的最优位置进行求解.最后实验结果表明,在多小区情况下,两跳中继蜂窝系统所获得的有效覆盖半径要明显小于单小区情况.此外,通过选取合适的参数,整个系统可以获得最大的有效覆盖半径.     

WiMAX WMN中基于扩展图的链路调度优化

链路调度是Wi MAX WMN设计中面临的关键问题.为了最大化网络吞吐量,建模了无干扰最优链路调度模型.针对单位时隙需求的链路集,提出一种Wi MAX WMN中的启发式链路调度算法.进一步,针对WMN中节点的中继特性,设计了基于节点与链路分解的扩展图模型.通过细化传输过程以增强时隙的空间复用性,能够满足链路单次与多次传输的统一调度需求.一系列仿真实验结果表明,所提出的链路调度算法能够有效减少网络调度周期,提高网络吞吐量.     

多载波TDD-CDMA系统上行容量研究

针对目前缺乏可靠的多载波时分双工-码分多址(TDD-CDMA:Time Division Duplex-Code Division Multi-ple Access)系统容量评估模型,多载波TDD-CDMA系统网络优化、无线资源管理优化等缺乏理论依据的问题,在理论分析多载波TDD-CDMA系统的上行容量,建立载波间干扰比因子模型的基础上,得出了改进后的多载波TDD-CDMA系统上行容量模型。理论模型表明,多载波TDD-CDMA系统上行容量与小区内外干扰比、多用户检测因子和载波间干扰比因子密切相关。仿真结果表明,上述模型完全正确,采用该模型评估多载波TDD-CDMA系统上行链路容量完全可行,当ACIR(Adjacent Channel Interference Ratio)大于30 dB后,载波间干扰比很小,其对系统容量的影响可以忽略,此时多载波系统总容量与载波数的增加,呈线性关系。     

WCDMA同步卫星通信系统的上行多址干扰与容量

WCDMA(宽带码分多址)同步卫星通信系统适用于军事和商业应用,其系统容量是系统设计最重要的参数之一。为分析系统容量,提出了WCDMA同步卫星的干扰模型,并据此模型分析了上行链路多址干扰的统计特性,在考虑小区总数和功率控制对小区容量(上行用户数)影响的前提下,利用数值方法得出小区容量。研究表明:与地面蜂窝系统相比,WCDMA同步卫星系统小区间干扰更为严重,其中大部分干扰来自相邻小区;系统容量主要受限于波束数量和功率控制精度,为得到较大的小区容量,功率控制误差应维持在2 dB以内。     

一种基于OFDMA中继系统的无线资源调度方案

在下一代蜂窝网络中,中继以其特有的优势被广泛地应用于无线通信系统。为了提高基于OFDMA的中继系统的吞吐量和无线资源利用率,文中提出了一种新型中继系统无线资源调度方案。在第二跳链路分配资源块时,该方案不仅考虑中继用户,同时也将直传用户考虑在内,在保证中继用户公平性的前提下,提高了直传用户的公平性。理论和仿真分析表明:与不使用中继的蜂窝系统和一些已有的传统中继系统资源调度方案相比,在保证一定用户公平性的前提下,该方案提高了系统的吞吐量和频谱效率。     

基于扩跳频相结合的TDMA信号同步干扰研究

针对电磁频谱资源日趋紧张、电子对抗异常激烈的严峻形势以及抗干扰在未来战争中的突出地位,在分析TDMA时隙同步信号的组成、形式、作用后,提出了扩频与跳频相结合TDMA的抗干扰措施,以保证信号传输的安全性.同时,为防止敌方截获我方通信内容,对扩跳频与TDMA信号同步相结合的时隙干扰进行了分析.通过侦察时隙同步信号、识别时隙同步段以及发送时隙同步干扰信号等步骤,增强信号的抗干扰能力.本抗干扰方法对相关干扰设备的研发具有一定的参考价值.     

HFC网上行信道时隙同步的性能分析

在分析HFC网络上行信道时隙同步过程的基础上,建立在系统故障恢复情况下上行信道时隙同步过程的数学建模,重点研究了HFC网完成上行信道时隙同步所需的平均时间.文中给出了不同网络规模、冲突解析算法参数值、上行信道带宽分配策略条件下的实验结果.最后提出了优化HFC网上行信道时隙同步性能的措施.     

HAPS-CDMA系统热点地区上行容量提升方案

为降低高空平台CDMA(HAPS-CDMA)系统干扰并提升容量,针对CDMA系统上行链路容量受干扰所限的特点,提出了一种新的双层蜂窝重叠覆盖方案。该方案在原有HAPS-CDMA系统热点小区上引入单个地面CDMA基站服务小区,形成双层蜂窝重叠覆盖系统,并通过调整引入的地面CDMA小区大小来达到最大可能减小HAPS-CDMA系统小区内干扰、提高系统容量的目的。为了更贴近实际,假设地面用户呈高斯分布。仿真结果表明,与单系统相比,该双层蜂窝系统能够较好地降低小区内的干扰,改善各层小区系统容量,尤其是热点地区容量提升最大,且在双蜂窝半径比达到特定值时各层小区均获得最佳容量改善量。     

TD-SCDMA相邻小区下行链路干扰分析与仿真

主要研究了TD-SCDMA系统中相邻小区间下行链路的干扰,给出小区间下行干扰模型和传播损耗模型,并通过仿真得到不同时隙、不同小区业务负荷条件下来自相邻小区的下行链路干扰数值变化曲线.对小区间干扰的分析与仿真为优化未来网络的容量以及性能提供了有价值的参考.     

WCDMA系统软容量特性的分析

在第三代蜂窝移动通信系统中,随着同时接入系统的用户数目的增加,系统用户间的相互干扰也逐渐增强,这不仅严重影响了CDMA通信系统的性能,也限制了系统容量的提高.分析了影响WCDMA系统容量的一些潜在因素以及干扰余量与小区负荷的关系,并分别在上行链路和下行链路上,对WCDMA小区容量与覆盖范围的关系、小区负荷变化对服务质量(QoS)的影响以及相邻小区对小区容量的影响进行了分析.     

基于TD-SCDMA的蜂窝小区两跳结构的覆盖性能研究

如何提高无线移动蜂窝网络的覆盖性能一直以来都是个人移动通信技术中的研究热点之一,随着自组网技术的发展,将蜂窝网络与Ad Hoc自组网相结合的多跳通信技术为此问题提供了新的解决方案.本文在选用TD-SCDMA系统移动终端作中继的基础上,主要对系统单蜂窝小区两跳结构的覆盖性能进行了分析和仿真.结果表明,无论采用何种中继节点选择算法,这种由移动终端作为中继者的单蜂窝小区两跳结构的覆盖性能都明显优于无中继单跳小区的覆盖性能,同时,两跳小区的覆盖性能会受到中继节点选择的影响.     

多小区终端直通异构网络中利用图论的资源分配方案

针对在终端直通(device-to-device,D2D)用户与蜂窝用户共存的上行多小区系统中存在严重的小区内以及小区间干扰问题,提出了一种基于干扰图和最佳二分图匹配的多小区资源分配方案,以获得网络容量提升。该方案根据上行链路的传输特性获得D2D用户与蜂窝用户之间带权值的无向干扰图,根据干扰图将互干扰较大的用户分到不同的用户簇中,不同的用户簇占用不同的子载波,并利用匈牙利算法对资源块进行分配。仿真结果表明,所提出的方案以较低复杂度接近遍历最优算法,并且与部分频率复用方案比较,所提方案的系统容量提升了19.78%。     

蜂窝网络中能效最大的最优中继位置研究

在新一代蜂窝网络中,固定中继能够有效提高网络性能。在单小区内考虑上行传输,研究以能效最大化为目标的最优中继位置问题。定义了上行传输能效（uplink energy efficiency,uEE）,并分别推导出用户均匀分布下,无中继网络和中继网络的uEE解析表达式。通过分析和仿真,研究中继位置对uEE的影响。结果表明,可以通过优化中继位置获得最大uEE。评估了不同参数,如小区半径、中继数目和用户占用的资源比例对最优中继位置以及最大uEE的影响。     

全双工蜂窝网络中用户协作D2D通信的性能分析与优化

提出一种蜂窝网络中全双工蜂窝用户协作D2D(device to device)通信机制,全双工蜂窝用户采用功率域叠加支持上行传输和D2D通信并发,为无直传链路的D2D用户对协作中继;分析了系统的可达速率域,提出了一种基于最大-最小可达速率的功率分配算法。仿真分析表明,随着自干扰消除性能的提升,系统的可达速率域扩大,全双工协作D2D通信的可达速率域显著大于半双工协作D2D通信,且蜂窝上行链路和协作D2D链路间存在可达速率折中;功率分配算法能根据信道状态动态调整蜂窝用户的发射 率和功率分配因子,功率效率高,且随着最大发射功率的增加,蜂窝上行链路和协作D2D链路的可达速率趋同,能满足最大-最小准则,兼顾蜂窝上行链路和协作D2D链路间的公平性。     

基于机会调度的上行认知中继蜂窝网络中断性能研究

对基于机会调度的上行两跳认知放大中继蜂窝网络的中断性能进行研究,导出了该系统的中断概率封闭表达式和高信噪比下的中断概率近似表达式。该系统中有多个源节点,研究表明,通过选择最优的次用户进行信息传输,系统中断性能可得到改善。仿真验证了理论推导的正确性。     

基站覆盖下D2D两跳传输的功率控制

设备到设备(D2D,device to device)技术是当今无线通信研究的关键技术之一.在单小区场景下引入了多跳D2D通信系统功率控制算法.在该场景下,多条D2D链路间通过复用频带来通信,同一D2D链路的用户采用两时隙的两跳解码转发中继(DF,Decode and forward)方式传输信息.不同链路两时隙之间非完全同步下,使用了同一频带的中继会相互干扰.作者提出的功率控制算法先引入松弛因子得到功率闭式解,通过迭代优化该问题中用户的发射功率,来减少中继间的同频干扰.最后,通过数值仿真证明,在D2D系统中加入该功率控制算法后,可一定程度上提升用户传输速率.正随着无线通信技术的发展,作为下一代无线通信系统中的重要组成Device to Device(D2D)通信系统,在LTE-A[1]通信系统中引起了人们的广泛关注,D2D技术对基站负担增加不大的情况下,能够有效地提高通信速率.并且D2D通信系统的频谱分配较为灵活,既可使用小区的频段,又可以使用公共频段,如Wi MAX[2]频段,进一步提高了系统的频谱利用率.在文献[3-7]中,Klaus Doppler、Kaufman等人从不同角度提出了D2D建模方法和解决方案.文献     

基于节点-时隙调度的WSN传输性能提升策略

针对无线传感器网络在传输过程中存在的吞吐量不足、时延较大、能耗过高等服务质量(QoS)问题,将动态顶点染色算法进行改进并和差分进化算法结合,提出基于动态节点染色的时隙调度算法.在信息种群的传输过程中,依据节点信息的重要程度为节点划分优先级;通过顶点染色将优先级不同的节点标注,为不同优先级种群预留时隙;通过对节点-时隙的动态调度完成对网络性能的提升和优化.在Matlab平台上进行对比仿真试验,结果表明:和现有的方法相比,此方法能让网络的吞吐量最多提升44.5%,时延最多减少12.5%,能耗最多降低20.8%,有效提升了无线传感网络的传输性能.     

下行链路基站协同蜂窝系统中的功率分配和干扰消除方法

蜂窝间干扰是无线蜂窝网络中一个重要的性能瓶颈, 基站协同可以消除小区边缘用户受到的严重的蜂窝间干扰, 提高蜂窝系统的性能和频谱效率. 针对下行链路基站协同通信系统, 提出一种信道衰落补偿功率分配方法, 以及内部联合分布式空时编码(inner joint distributed space-time coding, IN-J-DSTC) 基站协同传输方案, 以抑制蜂窝边缘用户受到的严重的蜂窝间干扰. 仿真结果表明, 该方法可以根据信道状况, 在源基站及协同基站间自适应地分配信号发送功率, 同时明显消除蜂窝边缘用户所受到的蜂窝间干扰, 从而显著地提高系统的误码率性能.     

联合网络编码与预编码方案抗干扰技术

双向中继信道（TWRC）传输模型中,用户通过中继与基站构成的上下行链路进行传输,采用现有的时分方案时,传输时隙数与用户数成正比,并可联合物理层网络编码消除自身信号的干扰;在用户数增多的情况下,不仅增大传输系统复杂度,而且降低了数据传输速率.针对此问题,提出物理层网络编码联合预编码方案,仅利用2个时隙便可完成信息传输,在不影响传输速率的同时,还可提高复用增益且避免了同信道干扰.从中断概率和遍历容量两个角度对这2种方案进行性能分析和比较,结果表明网络编码联合预编码方案在高信噪比情况下,性能更优,且随着用户数的增加,系统性能会得到进一步提高.     

混合MAC协议和流量分化QoS的WSN智能算法

针对无线传感器网络(WSNs)中负载很大的情况下网络能量效率较低的问题,提出了一种基于MAC协议混合流量分化QoS的WSN智能算法。为关键或时延敏感的数据包缩减了时延。首先,通过使用智能CSMA和TDMA加强方法充分利用信道;然后,同时使用广播调度和链路调度,根据网络负载动态地从广播调度切换至链路调度从而获得最佳效率;最后,利用分散处理方法完成调度,即节点在本地使用时钟算法找到时隙,并为之分配。仿真实验验证了所提算法的理论思路及高效率,结果表明,适当的变化发射功率方式降低了能量消耗,并行发射的使用进一步降低了时延。