无人机通信网络的容量与覆盖性能

无人机搭载通信设备升空作为空中基站,具有灵活机动、部署迅速等特点,合理地部署无人机基站可以有效提升网络的覆盖与容量。与传统的移动通信网络相比,无人机通信网络性能不仅受到无人机基站部署密度的影响,还与无人机的飞行高度有关。通过搭建无人机通信的系统级仿真平台研究了不同场景下无人机通信网络中各参数对网络容量与覆盖能力的影响。仿真结果表明,无人机密度增加,会提升网络容量及覆盖;相同无人机密度下,网络容量随着无人机飞行高度增加先增后减。     

兼顾民用无人机通信的5G网络部署方案探讨

对民用无人机通信方式的现状和存在的问题进行分析,提出5G时代无人机通信的需求,并阐述当前5G网络的部署策略,指出该策略在无人机通信方面存在的不足之处。提出5G网络部署对民用无人机通信的几种解决方案,并重点提出在现有网络部署策略的基础上,兼顾民用无人机的解决方案。同时以福州城区为例估算利用5G基站解决民用无人机通信问题的数量,进一步论证其可行性。最后提出无人机通信的5G网络部署需要考虑的问题。     

无人机辅助空地协同无定形组网仿真评估

现有无线通信网络正在从"以基站为中心的" 蜂窝化组网向"以用户为中心的" 无定形组网演进.然而,现有的无定形组网技术其组网的灵活性受限于地面基站的部署位置.针对现有无定形组网技术灵活性受限的问题,提出了空地协同无定形组网技术.通过采用以用户的需求驱动无人机中继悬停部署实现地理空间层面无定形组网,采用"控制覆盖与业务覆盖...     

系留无人机通信系统部署问题研究

由普通无人机携带的基站(机载基站)在拓展5G蜂窝网络的覆盖范围、提升系统容量方面具有巨大潜力,但存在着能源有限、续航时间短、通信性能不高等缺点,系留无人机通信系统应运而生。文章描述系留无人机通信系统的构成,给出系留无人机视距传播距离公式,分析升空高度对系留无人机通信系统设计的影响,列举系留无人机通信系统的三大部署用例:城区网络流量卸载、农村网络覆盖增强和超密集网络,对将地面站部署于移动车和将地面站部署于屋顶两种情况下的通信覆盖范围进行仿真,最后讨论系留无人机通信系统部署面临的开放性挑战和需要深入研究的问题。     

面向接入回传一体化的毫米波空地网络建模与分析

无人机(UAV)作为空中基站有望成为传统地面网络的有力补充,以提供灵活覆盖和容量增强的解决方案.然而,大多现有研究忽略空中基站的无线回传这一实际因素对网络性能和用户体验的影响.为此,考虑接入回传一体化的空地毫米波蜂窝网络场景,其中无人机提供热点流量传输服务,地面基站(TBS)提供无人机回传链路并且服务非热点区域用户,以...     

无人机机载5G一体化基站后台数据集成方法

传统无人机机载5G基站后台数据集成方法的数据集成性能较差,对此文中提出新的无人机机载5 G一体化基站后台数据集成方法.采用无线传感网络和RFID标签射频检测法分区调度大数据,提取基站后台数据的关联规则性特征.利用特征模糊层次性融合方法实现后台数据关联性挖掘.通过机器学习方法实现对后台数据属性的聚类处理,结合子空间压缩方...     

用户簇分布的异构网络建模与覆盖分析

针对第五代/后五代 (The Fifth generation/Beyond The Fifth Generation ,5G/B5G)移动网络以用户为中心的小基站密集部署问题,构建了一个用户簇分布的三层异构网络模型。该网络模型由宏基站(Macro Base Station, MBS)、微微基站(Pico Base Station, PBS)和毫微微基站(Femto Base Station, FBS)组成。采用随机几何理论对三层异构网络的基站部署进行建模。充分分析了毫微微基站层基于SSA干扰管理的网络干扰统计特性,考虑了有序FBS和无序FBS两种情况,给出了FBS下行链路的覆盖概率。通过仿真,验证了理论结果的正确性,分析了覆盖半径、方差以及宏基站密度对覆盖概率的影响,得出有序FBS方案和无序FBS方案在覆盖概率方面的好坏性取决于系统参数。      

基于5G网络的无人机通信方案研究

近年来我国随着科技进步的发展,无人机在商用领域以及个人领域都呈井喷式发展,而5G网络技术的发展无疑为无人机行业的发展提供了新的机遇。文章提出了基于5G网络的无人机通信方案,具体包括无人机的信道建模、通信基站的信号增强方案、干扰抑制方案以及搭建系统仿真平台,以期为各行业的无人机通信部署提供参考。     

3G基站部署如何才能节省成本?

随着我国3G商用的日益临近,新一轮大规模商用3G基站的建设也即将展开。基站部署可以说是整个3G网络建设的关键环节之一,如何降低基站部署的成如何降低基站部署的成本,提高覆盖质量,是否可以与2G基站实现资源共享和网络优化等都需要认真的研究分析。为此,中国通信学会日前主办了“商用3G基站部署策略专家咨询会”,会上如何建设一个高性能、易管理、低成本的3G无线覆盖网络成为人们谈论的热点话题。信息产业部综合规到2004年底全国GSM和CDMA基站超过30万;对于3G,有人做过测算,如果建设一个同样规模的基站群,不考虑以前2G的情况,完全新建…     

基于实际城区场景的TD-LTE异构网络性能研究

本文对密集城区环境下的实际TD-LTE网络部署进行了研究.通过系统级仿真对宏小区/微小区、宏小区/家庭基站小区、宏小区/微小区/家庭基站小区3种异构网络的下行系统性能进行研究,并与单一宏小区的网络部署场景进行了比较.对实际城区环境下的信号传播损耗模型和用户分布进行了三维空间建模.通过比较4种不同TD-LTE网络部署方案下,位于不同楼层高度室内用户的性能,得出异构网络中不同小区(宏小区、微小区和家庭基站小区)的覆盖和容量特性.     

基于甲虫搜索的改进粒子群无人机辅助网络部署优化算法

在体育赛场等用户大规模聚集或者突发灾难的情况下,地面基站经常面临过载甚至瘫痪的问题。此时,多无人机(UAV)辅助网络系统可以很好地为地面基站提供信号补偿,有效地增强局部地区的通信质量。然而,无人机的机动性和网络流动引起的拓扑结构变化,会导致频繁的间歇性连接甚至出现传输故障。因此,UAV基站的有效部署以及网络性能的优化成为亟待解决的问题。该文提出一种基于甲虫搜索的改进粒子群UAV辅助网络部署优化算法—智能高效算法(IEA),利用甲虫搜索算法(BAS)的个体寻优优势,对粒子群算法(PSO)进行改进,并首次采用双门限约束保证用户通信质量,使得多UAV系统下的网络性能得到了改善。仿真结果表明,相对于传统算法,该文提出的IEA算法在系统吞吐量、用户平均吞吐量以及频谱效率等方面都获得了较大提升。     

基于多点协作联合传输的超密集组网性能分析

超密集组网的基站高密度特性会带来严重的小区间干扰,多点协作联合传输应用于超密集组网进行干扰管理是目前的研究热点,该文对多点协作联合传输时基站密度对网络性能的影响进行了分析。首先采用随机几何方法推导了3维空间基站与用户距离的概率密度函数,为选取距离用户最近的多个基站联合传输的协作机制提供了基础;然后结合有界双斜率路径损耗模型,进行用户下行链路的干扰建模,进一步推导出用户下行链路覆盖率和网络区域频谱效率的表达式,并分析了协作基站数、基站密度等参数对网络性能的影响。数值仿真表明:协作基站数为2时就可使下行链路覆盖率增加10%,且实现2到3倍的频谱效率的增益,当协作基站数为3时,费效比更优,同时可得到多点协作下的基站密度极限使区域频谱效率最高。该文工作可为下一代移动通信网络的基站部署提供理论支持。     

无线通信系统异构网络的自动邻区关联方法

主要提出一种宏小区与毫微微小区混合组网的异构无线通信网络,从而设计了一种用于异构无线通信网络中的基站间自动邻区关联的方法,并阐述了具体实施步骤。该方法支持异构网络中的基站自组织功能,基站能够在自动邻区关联的过程中正确地获得邻区基站的ID,从而成功构造邻区关系且无需人工配置,克服了已有方法存在的缺陷。同时,该方法无需修改空口信令,也不会增加空口信令开销。     

Analysis of accessing to the nearest and to the strongest base station in femtocell networks

The deployment of femtocells can effectively improve the capacity of cellular networks without significant increase in the network management costs. Femtocell base stations are usually installed by users, which poses unique challenges for future mobile communication standards. The randomness of the locations of femtocells brings us many difficulties to analyze and compare. In this paper, we explore the performance on two different access methods under Rayleigh fading channel: accessing to the nearest and accessing to the strongest femtocell base station. Two performance indexes are of most interest in this paper: how the different path loss exponents and femtocell densities affect the difference of performance between the two different access methods. In the first part of this paper, the distributions of received strength for both access methods are achieved, in which we elaborate the characteristics of received signal strength including the cumulative distribution and the median signal strength. In the second part, we explore the characteristic of SINR distribution, which can be interpreted as the probability of coverage. This paper provides detailed illustrations about how performance changes for these two different access methods under Rayleigh fading channel. All results are mathematically tractable. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于成本与网络负载最优的智能配电通信网络规划策略

针对配电网络单个通信终端节点数据量小、通信终端节点多的特点,在提高网络接入节点数量的基础上最大化网络的负载.在宏基站、微基站部署方式上,将宏基站与微基站同时部署,以提供给微基站更多的部署选择.在分析智能配电网络通信业务需求、现有网络规划的弊端的基础上,建立了多目标优化模型,并与单目标优化模型进行对比分析.最后,从规划方案图以及网络性能分析上证明了本文所提策略的优越性.     

Base station placement for in-building mobile communication systemsto yield high capacity and efficiency

A study is made of the problem of placing base stations to yield high capacity and efficiency in an in-building direct-sequence code-division multiple-access wireless communication system. A key requirement for solving this problem is a reliable but simple model of in-building propagation. A number of propagation models are considered as part of a system's performance analysis and are found to produce widely ranging levels of accuracy. Correlated shadowing is identified as being a `key'in-building propagation characteristic that has the potential to strongly influence the system's performance. Propagation models that included correlated shadowing are shown to produce the most accurate estimates of outage probability when there are a number of interferers facing a user. Base station deployment is shown to be a dominant factor influencing the levels of correlated shadowing, and consequently, base station deployment is shown to have major implications on the system's performance. The system's performance for a variety of base station deployment strategies has been determined. The results indicate that there is a tradeoff between system simplicity and performance     

基于嵌入式云平台的中继卫星系统地面终端站基带池设计技术

针对中继卫星系统地面终端站测控与数传业务设备套量种类繁多、专用性强、互替性弱的应用现状,通过对地面站基带开放式平台架构的研究,提出了一种嵌入式云平台部署方案和基于蓝图技术的全景动态重构技术路线,解决了地面终端站基带功能可扩展、终端可灵活重构、计算资源可按需配置、业务功能可在线定制和快速切换等问题。研制了原理样机并进行了演示实验,网络互联速率达到40 Gb/s,入网子颗粒5个,微颗粒达到32个,部署业务种类达到4种,单功能重构时间为30 s,与传统测控基带设备相比,在相同的建设成本下,处理能力提升5倍以上。实验结果表明,所提技术能够大大提高中继卫星系统地面终端适应战时快速响应与机动部署的能力,并有效降低设备研发、运营维护以及未来性能升级的成本。     

Model based on matern process for ICI mitigation in multi cell cooperation

Ever increasing need of data rate and coverage can be achieved by mitigating the impairments of wireless communication system. Inter cell interference (ICI) is one of the most challenging impairment of wireless communication. To mitigate ICI, multi cell cooperation (MCC) based technique has been proposed in literature. In this paper, ICI mitigation is achieved by using Matérn Hard-Core Point Process (MHCP) instead of Poisson point process (PPP). In MHCP a minimum distance between base stations is maintained. Therefore, MHCP corresponds to real deployment scenario. Also, use of MHCP reduces the analytical complexity significantly compared to that of PPP. A closed form expression for complementary cumulative distribution function (CCDF) of signal-to-interference ratio is derived using MHCP for MCC based system in terms of number of base stations, number of antennas and path loss. Using derived expression of CCDF, analytical expressions for probability density function and ergodic capacity is also presented in the closed form. Finally, performance analysis is shown in terms of ergodic capacity. Results are validated by comparing the proposed results with [4].