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。     

多业务环境下切换优先算法的改进

切换是移动通信中充分利用有限频谱的一项关键技术。本文提出了在数据业务和话音业务环境下,基于混合信道分配(HCA)方案上的双先进先出(FIFO)排队算法:系统分别为切换语音呼叫和初始语音呼叫与数据呼叫分配了大小为Nh和No的排队空间,两队列均遵从FIFO法则;同时,为切换语音呼叫预留了可根据当前业务量调整数目的Cr个信道。通过与单FIFO排队算法和基于HCA的单FIFO排队算法的比较,可以看到本算法改善了系统的性能,更能适应高业务量小区的需要。     

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。     

基于D2D的列控系统车车通信资源分配算法

针对基于D2D (Device to Device,设备到设备)的列控系统车车通信(T2T,Train to Train)复用车地通信资源时产生的干扰问题,考虑在保证车车通信用户和车地通信用户通信可靠性的前提下,提出一种车车通信资源分配算法。该算法首先应用图论的加权二部图建立信道分配模型,然后利用改进的KM算法(IKM,Improved Kuhn-Munkres)为车车通信用户分配信道,最后对功率进行调整,使系统的总吞吐量最大化。仿真结果表明,该算法能够较好地解决列控系统车车通信复用车地通信资源时的干扰问题,既满足列控系统通信需求,又提高频谱利用率。     

采用交叉时隙定位提高CDMA/TDD系统容量

目前CDMA/TDD系统所有小区都采用同样的时隙分配方案。但是,小区之间上下行数据要求往往存在差异。当这种差异较大且小区处于满负荷状态时,若整个系统采用相同时隙分配会明显造成系统容量的损失,并随对称性差异的增加而增加。为了有效利用频谱资源提高容量,提出采用智能天线辅助的交叉时隙算法提高容量。从两小区系统模型的分析和仿真结果显示,如果相邻小区上下行不对称性的差异较大且处于满负荷状态时,采用交叉时隙分配方案可较大提高系统容量。     

一种分布式协同优化的认知无线电网络频谱检测算法

针对动态认知无线电网络中频谱检测性能与资源消耗之间的矛盾,提出一种分布式协同优化的频谱检测算法.设置双门限将认知用户分成可信组和非完全可信组.采用次梯度法对频谱检测效用函数进行分布式协同优化,动态调整能量检测阈值,提高动态变化网络环境中的非完全可信认知用户检测结果的准确性,并根据优化过程的收敛速率,从中选择参与协作的认知用户.最后融合中心通过加权融合获得频谱检测结果.仿真实验和分析表明算法在提高认知用户频谱检测准确性和检测速度的同时,降低了网络开销.     

基于均衡价格的认知无线网络频谱分配算法

提出一种基于均衡价格理论的认知无线网络频谱分配算法,此算法采用簇间、簇内两阶段的频谱分配方式,理论上分析并推导出不同阶段的最佳频谱单价与频谱数目、簇头及簇成员节点数、节点服务优先级别以及节点自身的通信活动次数之间的数学关系表达式。仿真结果表明:与无优先级的频谱分配方式相比,所提算法以降低不到2个百分点的频谱总收益为代价,可使认知无线网络中的高优先级用户(或节点)获得较多频谱,理性地体现出不同优先等级节点的频谱收益区别。     

认知无线电网络的基于QoS的自适应频谱分配策略

评估认知无线网络的吞吐量和干扰性能。考虑到认知无线电网络应能提供包括语音、数据、视频、图像等多种业务的服务,这些业务具有不同的服务质量(QoS)要求,引入一种基于多因素多级模糊综合评估的QoS模型。基于此模型,给出认知用户对检测到的空闲频谱的划分方法,同时为激活认知用户提出一种自适应频谱分配策略。分析认知无线电网络在频率选择性环境下的吞吐量和干扰特性。仿真结果表明,本文提出的基于QoS的自适应频谱分配策略,其平均吞吐量和干扰性能优越于一些已经存在的频谱分配算法,同时保持有较低的算法执行复杂度。     

多小区信道估计技术的研究

在TD-SCDMA系统中提出基于PIC(并行干扰消除)和sIC(串行干扰消除)的多小区信道估计技术,给出在这两种信道估计模式下多小区联合检测的性能.仿真表明,基于PIC和SIC的多小区信道估计技术可以明显提高系统性能,在采用这两种信道估计方式后,即使使用单小区联合检测也能提高系统性能,其中,基于PIC的多小区信道估计技术与多小区联合检测技术相结合,可以获得更大的增益.     

集装箱堆场作业计划模型及算法

寻求能够自动生成集装箱堆场作业计划的方法,使得堆场的使用及作业更为合理有序.首先,进行堆场集装箱集合的划分,得到静态码垛模型,通过箱大区和箱小区解决半自由箱和非自由箱问题及堆场碎片问题.其次,定义集装箱码放顺序的全序关系,得到动态码垛模型,并设计求解该模型的箱小区判定算法和单箱码箱取箱算法.引入动态全序概念,说明动态全序构造方法.结合取箱时空箱位的暂扣问题,得到循环箱码垛模型,设计循环箱单箱码箱取箱算法,及构造动态全序算法和暂扣标记设置解除算法.再次,分析一个作业计划派工单中各个作业之间的部分序关系.最后,算例表明循环箱码垛模型及相应算法能够适应集装箱堆场上频繁码箱取箱作业,整体上看箱位使用频率基本均衡,并且呈现循环滚动使用态势.     

高速铁路平原场景无线信道小尺度衰落特征的研究

研究高速移动条件下无线信道特性是发展高铁新型通信系统的基础。本文基于标准信道探测仪Propsound在高速移动条件下平原场景的无线信道探测数据,分析此场景下的小尺度衰落特征。K因子在列车靠近接收天线时最大值为20dB,远离天线时取值为8dB～10dB;时间色散特性上,多径延时随着列车先靠近又远离接收天线而变化;区别于经典的Doppler功率谱,高速条件下无线信道在列车穿越基站的过程中呈现快速Doppler特性,并无Doppler扩展。     

铁路公安数字无线通信系统的研究

介绍一种基于DMR数字集群通信技术的铁路公安数字无线通信系统,重点介绍系统构成、系统功能、频率配置、越区切换机制以及车载台配置等关键技术。系统所采用的DMR技术可以有效提高频谱利用率,节约频率资源,同时其很强的抗信号衰落能力能够实现高质量的远距离通信。本系统可以满足铁路公安高质量语音通信需求外,还支持数据传输,具有强大的数据通信功能,有助于推动铁路公安信息化建设。     

无线机车信号数据安全传输方法的研究

研究采用无线信道方式传输数据,实现机车信号数据安全传输的方法.根据无线机车信号数据传输需求,以GSM-R数据通道结构和GSM-R安全传输协议为基础,提出采用地址、时间、注册码三维控制、时分复用通信方式和通信协议、帧结构可变、调整优先级等方法.防止由于无线干扰和传输网络帧冲突等原因造成的数据传输错误,保证无线机车信号数据传输的可靠性和安全性.     

高速铁路CTCS-3级列控系统无线信道电波传播特性研究

提出了2种不同的、基于频谱仪的测试方法,用于实现在较宽的频率范围内对CTCS-3级列控系统无线通信信道中等尺度衰落及小尺度衰落特性的测量。通过对现场测试数据的分析,初步得到了高速列车无线信道电波传播中等尺度及小尺度衰落特性的相关结论。还提出了在实验室搭建仿真测试平台用于模拟地面高速移动信道的方法。     

高速铁路移动通信系统WINNER信道性能分析

在对无线信道模型和铁路电波传播环境研究基础上,提出WINNER D2a信道模型是高速铁路无线信道的合适选择,并建立了高速铁路移动通信系统WINNER D2a信道半实物仿真平台。与传统的计算机仿真相比,半实物仿真平台具有更高的仿真性和实时性,并能在实验室对设备在高速铁路上的性能进行测试。在仿真平台上对不同移动速度、同频干扰、接收电平条件下的高速铁路移动通信系统的性能进行了仿真。分析结果表明:移动速度和同频干扰对系统性能影响非常大,而接收电平则对性能没有明显影响。最后探讨了改善系统性能的技术措施。     

基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构

铁路智能化的发展以及铁路网与互联网的不断融合,对下一代铁路移动通信网络的承载能力和服务质量提出更高的要求。基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构并针对铁路应用特点,论述该架构的技术优势和面临的挑战;在分析未来铁路移动通信应用需求的基础上,提出基于集中单元、分布单元和射频拉远单元三层结构的铁路无线接入网络部署方案以及基于移动中继节点的车载移动终端无线访问方案;给出下一代铁路移动通信网络的演进路线。基于云计算的铁路移动通信网络架构可以有效地降低建设及维护成本、提高资源的利用效率、降低能耗,符合铁路未来的发展趋势。     

地铁信号系统中车-地无线通信技术研究

信号系统中关键的车-地通信技术无线局域网,近年来已衍生出了多种通信方式。主要从无线技术标准和安全性出发,详细介绍了无线电台、裂缝波导管和漏缆3种基于开放空间的无线车-地通信方式的特性以及安装,并对这3种车-地通信方式进行了简单的技术比较,最终推荐出较适合于工程实际的车-地通信方式。     

浅谈城市轨道交通车地通信质量的提升

对于采用CBTC系统的城市轨道交通,车地通信质量会间接影响客运质量.以广州地铁21号线为例,从信号场强覆盖、单个无线AP点功率提升、列车场强数据采集等方面进行分析,总结车地无线通信质量的分析方法,提出改善无线通信系统质量的措施.     

南京地铁宁高线LTE系统综合业务承载方案

宁高城际禄高段为南京地铁首条采用LTE系统实现车地无线通信系统的线路,也是全国首条在120 km/h高速下采用该技术综合承载信号CBTC、PIS、车载CCTV、车辆状态信息等业务的线路。分析宁高城际禄高段LTE车地无线通信系统综合业务承载技术方案,对LTE综合承载业务、无线资源配置情况及宁高线LTE系统网络架构进行论述;并从系统网络优化、区段运行、干扰风险、网络单点可靠性及综合承载网络性能5个方面对应用方案进行测试,有效验证LTE综合业务承载的合理性与适用性。宁高城际禄高段所积累的经验可供同类工程参考借鉴。