OFDMA多跳中继网络中基于能效的频谱规划策略

OFDMA中继网络的频谱规划是解决小区内全部资源如何分配给3种链路(直传链路、基站到中继站链路和中继站到用户链路)有效使用的问题。现有的动态频谱规划策略都是根据链路负载需求或干扰情况等,以提高系统吞吐量为目标进行频谱规划。本文针对OFDMA多跳中继网络,综合考虑用户的速率需求、信道质量和干扰情况,以能效为优化目标提出一种基于能效的动态频谱规划策略。基于实际系统中离散的自适应调制编码AMC(Adaptive Modulation and Coding Scheme)建立能效最优化频谱规划模型,并采用最优化理论中的整数规划对模型进行求解。仿真结果表明,基于能效的频谱规划策略在保证用户速率需求的情况下可降低总发射能量,提高能量使用效率,并对用户不均匀分布场景有较强的适应性。     

一种基于非合作博弈的分层网络频谱分配机制

由于毫微微蜂窝具有有线回程的特性,导致毫微微蜂窝基站和宏蜂窝基站间缺乏合作,分布式或去中心化的宏蜂窝用户与毫微微用户间的频谱分配机制,就成为具有挑战性的研究热点。本文提出一种基于非合作博弈的自适应频谱分配机制,在该机制中宏蜂窝基站和毫微微蜂窝基站作为博弈双方,共同的频谱资源作为博弈双方分配的对象,通过博弈可以最小化由于添加毫微微蜂窝基站引起的相互干扰。博弈的均衡即为频谱分配的最优方式,同时也给出当均衡不存在时的次优分配方案。仿真结果验证毫微微蜂窝在吞吐率、中断率和频谱效率上对宏蜂窝的影响,结果表明该机制在分层网络中能够有效地分配频谱,减少跨层干扰,提升系统性能。     

增强的小区间干扰协调技术综述

与传统宏蜂窝网络架构相比,异构网络架构可以增加系统吞吐量,提高频谱效率,在4G/B4G(FourthGeneration/Beyond Fourth Generation)系统中提供泛在的用户体验。严重影响小区边缘用户吞吐量的小区间干扰是成功部署异构网络需要解决的难点。增强的小区间干扰协调技术可以分为3类:智能功率控制、跨层设计和协作多点传输。本文对各种技术的优缺点、性能、复杂度和存在的问题进行研究,指出了各种技术所面临的挑战和未来的发展方向。     

分组预约多址类协议在蜂窝多小区下的性能分析

首次分析了在多小区瑞利衰落信道中PRMA类协议的容量及通量性能。结果表明，在多小区环境下，采用合适的频率复用系数，可有效降低来自邻近同频小区的干扰，系统仍有较大的容量。     

基于跨层设计的Macro-Femto异构网络吞吐量最大化

提出一种跨层设计机制,目的是最大化网络下行链路吞吐量,同时保证业务公平性。网络架构为多小区、多用户、多业务的Macro-Femto异构网络架构。物理层传输技术为多输入多输出正交频分复用技术。所建立的最优化问题在多项式时间内是不可解的。结合工程实际,提出一种易于实现的次优算法。此外,针对异质业务环境,提出一种公平性观点,并改进传统的Jain’s公平指数。修正的公平指数能够有效地评估未来多业务无线网络各种机制的公平性。系统级仿真结果表明:在异构网络中,本文提出机制的吞吐量性能和公平性能均优于简单跨层设计SCLD(Simple Cross-Layer Design)机制。本文提出的机制和SCLD机制的业务公平性能均优于比例公平机制的公平性能。比例公平机制仅考虑速率公平,没有考虑业务公平。     

无碰撞区准同步跳频通信系统多址干扰性能分析

基于跳频通信边缘效应的多址干扰性能分析模型,即四碰撞态Markov过程模型,本文分析了基于新型无碰撞区(NHZ)跳频序列的准同步跳频通信系统用户干扰性能。当准同步跳频系统组网时工作在NHZ跳频序列集的无碰撞区内时,用户的载波频率表现为无碰撞状态;而在无碰撞区边缘的碰撞状态则可视具体情况分为无碰撞或左碰撞或右碰撞状态;对于无碰撞区外的碰撞状态则为无碰撞或左碰撞或右碰撞或左右都碰撞的状态。据此本文分析了无碰撞区准同步跳频通信系统的载波频率碰撞状态序列的特性,并提出适合无碰撞区准同步跳频通信系统的用户干扰性能分析模型。分析和数值结果表明,采用NHZ跳频码的准同步跳频通信系统的多址干扰性能优于采用随机跳频码的异步通信系统。     

分层蜂窝Ad hoc混合网络的建模与性能分析

以移动设备同时支持蜂窝和基于IEEE 802.11的网络接口为前提,提出1种分层蜂窝混合网络结构（HCA）,它融合了分层蜂窝结构（HCS）和移动Ad hoc网（MANET）,移动用户根据情况（速度和与基站间距离等）选择直接接入分层蜂窝的下层小区（微小区）、上层小区（宏小区）或以Ad hoc模式接入上层小区。随后利用Markov模型对此混合网络性能进行分析,仿真结果显示,此网络能够提高系统容量,平衡小区业务分布,从而降低呼叫阻塞率和被迫中断率。     

无线Mesh网络中一种QoS保证的跨层调度方法

在具有OFDM物理层的无线Mesh网络上,结合信道、自适应调制与编码(Adaptive Modulation and Coding,AMC)技术、有限缓冲区数目和业务特性等,提出具有服务质量(Quality of Service,QoS)保证的、跨层的多业务接入控制和调度算法。接入控制利用AMC优化资源分配并保证业务平均性能,达到长期公平;基于业务量滑动平均和信噪比门限切换的调度,在保持长期公平性的同时,不仅有效地利用业务在信道传输上的差异,降低QoS业务的延迟,提高系统吞吐率,还可根据需要调节业务的延迟,保证业务不同的延迟要求,克服了业务切换造成的性能不公平,达到短期公平。分析和仿真表明算法是准确可行的,达到了设计目标,并具有实现简单、适应性强等特点。     

GSM-R网络中基于位置和中继功率控制的切换优化方案

GSM-R(GSM for Railway)的可靠性和高效性引起人们的关注。列车速度的提升导致多普勒效应更严重、切换触发位置更靠后、越区切换更频繁。多普勒效应恶化接收信号质量使中断率增加;切换触发位置靠后变相缩小重叠区覆盖范围使越区切换失败率增加;频繁的越区切换进一步降低系统可靠性。因此列车速度的提升对GSM-R网络的安全性和可靠性产生重要影响。同时,我国铁路网络的不断扩展对GSM-R系统的容量提出更高的要求。本文首先对GSM-R网络传统切换策略进行建模和性能分析。随后,提出一种利用列车位置信息和中继功率控制技术的切换优化方案。在该方案中,列车到达切换位置前,利用中继站获得分集增益,提升信道容量和链路可靠性;处于切换位置时,通过中继的功率控制,保证本小区的信号满足最低通信要求,变相扩大重叠区覆盖范围的同时有利于触发切换提升切换成功率。仿真结果表明:本文提出的方案有效地提升切换成功概率和信道容量,明显改善了GSM-R系统的性能。     

基于移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略

国内万吨以上重载列车需采用多机车牵引同步操控(LOCOTROL)系统,GSM-R网络作为其通信平台能够在一般情况下满足该系统对通信服务质量的要求,然而,现有GSM-R网络存在铁路沿线弱场覆盖情况,且其通信链路环节过多导致丢包率和传输时延显著增长,因此需进一步提高同步操控系统的通信可靠性。针对此问题,本文在现有通信机制基础上提出了移动中继增强机制的多机车同步操控无线通信策略(简称移动中继增强机制),并通过Matlab仿真分析其通信可靠性,然后对移动中继增强机制基于有色Petri网建模,并对该机制下不同传输模式的可靠性进行了仿真。结果表明,移动中继增强机制不仅可以基本满足同步操控系统对通信可靠性的要求,且相比GSM-R机制,可以明显提高同步操控系统的通信可靠性。     

我国列车通信网络的发展与应用

简述与列车通信网络有关的一些计算机局域网的基本概念和现场总线的情况，重点叙述列车通信网络在我国的发展与应用情况，提出作的一些看法。     

铁路轨枕现状及发展

研究目的:本文对轨枕的主要功能和分类方法加以论述,同时简述我国铁路轨枕的发展过程及存在的问题。研究方法:通过搜集资料了解我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展历程;总结轨枕分类方法;介绍木枕、混凝土枕及城轨交通用特殊轨枕的主要特点,并调查研究了各类轨枕在设计、制造、使用、养护维修中存在的问题。研究结果:提供了先进国家适用于高速铁路轨枕的发展动态,以及我国已运营4年的秦沈客运专线用轨道板和正处于设计招标阶段的京津城际轨道交通用轨道板等信息。研究结论:我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展应遵循:增加混凝土枕类型以满足不同铺设条件的需要;提高混凝土枕的使用寿命,并开发研制轨枕新品种,适应我国铁路高速、重载以及城市轨道交通迅猛发展的需求。     

组建网站常用技术的研究与实现

作者在开发网站的实际工作中,对网站的运行平台,Web服务器和响应的开发工具记性了研究,对所采用的开发工具,在使用的过程中进行了比较,,结合网站的开发实践,给出了组建网站所使用的技术及网站的Web服务器配置的实例.     

盾构工程在岩溶发育区的综合技术与实践

论述在岩溶发育区盾构施工需考虑突水、地表塌陷、岩溶顶板塌陷、盾构机体下垂等风险。在运营期间,车辆振动可能引发地表塌陷、管片下方溶土洞坍塌,导致车辆运行存在风险。广州地铁在岩溶发育区的多条线路采用盾构施工,大多于2010年底投入运营。结合岩溶发育区盾构工程实践,总结、思考广州地铁在勘察—设计—施工建设全过程的综合处理技术。     

盾构隧道管片螺栓烧熔的结构安全分析与加固

介绍地铁区间隧道发生的罕见接触网短路事故:由于短路电流,造成盾构隧道管片螺栓烧熔,产生高温引起管片破损,使止水条变形漏水.为确保运营隧道的安全,对受损管片钢筋及混凝土进行检测及鉴定分析,并对该区间管片受损段进行深入的数值模拟分析,在此基础上完成管片的修复加固设计.     

基于HHT方法的电气化铁道谐波检测与分析

将希尔伯特-黄变换(HHT)方法用于电气化铁道谐波检测中.由于电气化铁道谐波电压、电流信号中基波能量很大,其它次数的谐波能量相对较小,使得经验模态分解 (EMD)方法在应用中出现模态混叠现象,不能准确地提取任意频率的谐波信号.为改善经验模态分解过程中产生的模态混叠现象,本文采用Yang提出的基于Fourier变换的EMD方法对电气化铁道谐波信号进行筛分.通过该方法可以有效地提取出任意频率的谐波分量,进而计算其Hilbert谱.通过对电气化铁道牵引变电所实测谐波电压、电流数据进行分析,结果表明:利用改进的HHT方法可以得到电气化铁道各次谐波准确的时频分布.最后通过HHT方法计算出各次谐波电压、电流含有率及总谐波电压、电流畸变率,并对计算结果进行分析.HHT 方法为电气化铁道谐波检测与分析提供了一种新的途径.     

提高铁道基础结构的可靠性 确保铁路运输安全

本文对 1999年得到欧盟批准、并由欧盟提供所需资金之半数的课题项目 :“适用于铁道基础结构之作业和后勤保障的方法”的背景做了简要介绍。从安全和可靠性、以可靠性为中心的维修及其实际应用、铁道的基础结构及风险等方面 ,论述了提高铁道基础结构机械装置的可靠性对确保铁路运输安全的重要意义。     

细水雾自动灭火系统及其在地铁的应用

对细水雾灭火系统的定义、分类,灭火机理以及在地铁的应用情况进行了简要介绍。     

基于模糊综合评价理论,实现减速顶制造、维修质量的有效评估

结合减速顶的生产、维修实际,分析基于模糊综合评价理论进行减速顶的制造、维修质量评估的必要性,同时建立模糊评价的数学模型,并对实例进行模型设计和计算,为减速顶生产、运用、维修质量评估提供一条新思路。     

基于SoC和CPLD平台的机车无功补偿控制器的开发

介绍一种基于SoC(System on chip)型单片机和CPLD平台的新型静态无功补偿控制器的设计方案。该方案实现了信号调理、CPLD数字处理、串行通信以及单片机及外围电路等多个模块。样机试验证明,该方案具有很好的实时性和稳定性。由于采用了模块化设计思想,该平台有很大的灵活性,并能作为一个通用开发平台,方便地应用于其他项目。