舰船无线通信中5G信道资源分配算法设计

设计船舶无线通信中5G信道资源分配算法,在增大舰船无线通信网络吞吐能力的同时,改善网络通信质量。基于非正交多址技术的上行链路D2D舰船无线通信网络模型,在D2D发送用户与若干个D2D接收用户之间建立数据通信信道,生成D2D用户组,将D2D通信网络最大吞吐量作为优化目标,构建满足蜂窝、D2D用户接收信号SINR阈值等约束条件的5G信道资源分配模型,采用用户-子信道双边匹配算法获取子信道分配策略,利用注水功率分配算法确定D2D用户组功率分配策略,实现舰船无线通信的5G信道资源分配。结果表明：该算法可实现舰船无线通信网络5G信道资源分配,允许40个D2D用户组接入到通信网络中;NOMA传输机制下的网络吞吐量高于OMA机制,数据传输速率达到220 bps以上,干扰度小。     

基于遗传算法的舰船无线通信网络资源分配研究

当前舰船无线通信网络资源分配方法存在资源分配严重不平稳问题,导致资源分配冲突概率相当高。为改善舰船无线通信网络的通信质量,设计基于遗传算法的舰船无线通信网络资源分配方法。首先分析当前舰船无线通信网络资源分配的研究现状,构建舰船无线通信网络资源分配模型,然后通过引入遗传算法对舰船无线通信网络资源进行分配,找到最优的舰船无线通信网络资源分配方案,最后进行舰船无线通信网络资源分配仿真实验。本文方法不仅能够有效提高舰船无线通信网络通信质量,大幅度减少了舰船无线通信网络资源冲突概率,而且舰船无线通信网络的吞吐量得到大幅度提长,较好地克服了当前舰船无线通信网络资源分配方法存在的缺陷。     

多信道舰船应急通信网络吞吐量优化调度研究

多信道应急通信网络吞吐量较低会造成网络阻塞,导致应急网络调度时间过长。针对上述问题,提出一种多信道舰船应急通信网络吞吐量优化调度方法。分析多信道应急通信网络的分布特征,对多信道拓扑结构进行设计,通过对网络路由需求的确定,对数据进行分析,得出最佳的调度方案,计算海上观测平台通信网各通道的最大吞吐量,保证每条链路都保证一个最小的吞吐量,使得网络满足约束条件的最低要求,使得整个网络的总吞吐量达到最大。实验结果表明,多信道应急通信网络吞吐量优化方法能够更快速地实现信息优化,降低信息交互过程消耗的能量,对于海上安全行驶有重要意义。     

舰船通信网络中的移动脆弱节点定位与实现

舰船通信网络采用节点分布式组网设计,实现与外界的无线通信和远程卫星通信,对网络中的移动脆弱节点准确定位检测,实现对网络故障的及时诊断。本文提出一种基于网络传输信道量化跟踪融合的移动脆弱节点定位方法。首先构建舰船通信网络的节点分布模型,在舰船通信网络的多径传输信道中进行节点之间传输数据的信号分析;然后采用信道量化跟踪融合方法进行移动脆弱节点的异常特征提取,实现异常脆弱节点定位;最后进行实验测试,仿真结果表明,该方法对舰船通信网络中的移动脆弱节点定位检测的准确概率较高,时间开销较小,在通信网络故障诊断中具有实用性。     

船用无线传感器网络中的信道动态分配技术研究

现代海洋信息化技术不断发展,使基于无线传感网络的数据交互也越来越频繁,信道分配技术是无线传感网络关键技术之一,对信道的合理分配决定着整个通信网络的信号吞吐量及通信容量。同时,海洋通信环境相对于陆地来说,由于受到海洋环境的影响,其噪声及信号极其不稳定,传统的MAC协议已不能满足现代海上通信性能要求。本文针对海洋无线传感网络特点,设计一种船用通信信道的动态分配技术,实现网络发射功率的动态调整。     

船舶无线通信网络中时隙资源精准分配的数学模型

构建船舶无线通信网络中时隙资源精准分配的数学模型,改善时隙资源分配不均导致船舶无线通信网络资源分配冲突的缺陷。依据船舶无线通信网络中的通信用户类型,获取中心用户、跨区域个人用户以及区域内个人用户的通信容量;选取吞吐量以及公平性作为时隙资源精准分配的衡量指标,量化吞吐量以及公平性指标,引入不同类型用户的通信容量建立多目标优化数学模型,实现船舶无线通信网络的时隙资源精准分配。模型测试结果表明,所构建模型可实现时隙资源的精准分配,提升船舶无线通信网络的通信吞吐量,避免通信过程中的资源冲突情况。     

舰船无线通信多信道参数的抗干扰控制研究

频率跳闪和多导位数据技术是传统的舰船普遍使用的通信抗干扰技术,随着技术的进步大多数舰船通信设备逐渐趋向于低频化,因此传统抗干扰技术已经不能满足当前现状,为此提出了无线通信多信道参数的抗干扰控制研究。采用瞄准式定向过程对多舰船使用阻塞式抗干扰进行频率覆盖抗干扰。在用自适应非线性顶测滤波的方法计算出舰船低频波段进行过滤后的通信要频后,使用纠错编码完成通信抗干扰。实验数据表明,提出的无线通信多信道参数的抗干扰控制研究能够有效进行多舰船的低频抗干扰。     

舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型仿真

为了提高舰船通信网络对抗过程中的生存能力,提出一种基于自适应信道调制的舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型。构建舰船通信网络的数据传输信道模型,采用跨层分布路由协议进行舰船通信网络组网设计,采用信道均衡控制方法进行通信网络的自适应信道调制,提高网络的负载均衡性能。仿真结果表明,采用该方法进行舰船通信网络组网设计和信道均衡调制,能有效提高对抗过程中的抗毁性能,网络的寿命周期提高,信道的抗干扰能力增强,网络鲁棒性得到改善。     

近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法

近距离多船舶通信网络由于路由冲突容易导致信道拥塞,为了提高网络的连通性,进行拥塞控制优化设计,提出一种基于自适应信道修复和链路均衡的近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法。构建近距离多船舶通信网络的信道传输模型和路由探测协议,采用波特间隔匹配方法进行链路拥塞的疏导模型设计,结合自适应链路转发协议进行网络通信的路由修复,实现信道均衡设计,提高信道传输的吞吐量,实现路由协议优化设计,可以降低功率损耗,提高路由连通性和链路吞吐量,避免网络拥塞。仿真结果表明,采用该方法进行近距离多船舶通信网络拥塞控制能提高网络通信信道的均衡性,数据准确传递率得到提高。     

舰船通信网络信号动态变化特性数学模型

为提升复杂环境下网络信道特性的表征能力,设计描述舰船通信网络信号动态变化特性的数学模型。依据坎贝尔定理,通过节点之间的泊松点过程,构建舰船通信网络的信道模型。基于所构建的信道模型,依据Friis公式,引入直射路径的信道衰落、镜面反射路径的信道衰落,以及反射路径的信道衰落构建信道衰落模型。依据网络信号传输状态,考虑信道衰落情况,利用马尔科夫链构建信号传输距离、接收机接收功率、信号接收位置关联的二维传输模型,通过二维传输模型体现舰船通信网络信号的动态变化特性。实验结果表明,该模型能够精确表征复杂环境下的舰船通信网络信号动态变化特性,可以作为提升舰船通信网络质量的重要依据。