认知无线电系统中频谱分配综述

认知无线电是一种新的智能无线电技术,它通过动态地接入频谱为用户提供高容量的服务,能极大地改善现有的低效的频谱利用率。文章主要对认知无线电中频谱分配进行了分析,其重点是对现有的频谱分配方式进行分类,分析它们各自性能,对基于图论、博弈论、定价拍卖和干扰温度等四种常见的频谱分配模型进行了阐述。     

基于认知无线电的动态频谱分配算法研究

在认知无线电系统中,动态频谱分配技术是保证频谱高效利用的关键技术,基于图论的动态频谱分配模型是实现频谱动态分配的重要研究模型,而频谱动态分配算法是实现频谱动态分配的核心.本文主要通过介绍几种频谱动态分配算法来解决电磁频谱动态分配问题.     

认知无线网络中基于用户需求和频谱聚合的动态频谱分配

认知无线电技术可以感知周围无线环境择机利用频谱空洞,从而达到提高频谱效率的目的.在认知无线电网络中,现有的频谱分配算法大部分是基于连续频谱分配并且没有考虑用户的需求.但是连续频谱分配会生成许多小于用户需求的频谱片段,这些频谱片段不能被充分利用,从而造成频谱浪费.本文基于图论提出了一种联合考虑用户需求和非连续频谱聚合的频谱分配算法.在该算法中,非连续的频谱片段被聚合以尽可能多地满足用户总需求,充分利用了小的频谱片段,避免了频谱浪费,从而提高频谱效率.     

基于博弈论的认知无线电频谱分配技术探讨

在无线通信技术发展过程中,越来越频繁的使用频谱资源,几乎无剩余的无线电频谱空间,造成频谱资源缺乏的原因中,不合理分配频谱为主要原因,为解决这一问题,研究出了认知无线电技术,此种技术可对频谱使用情况主动监测,自身通信参数自适应式的改变,可有效的提高频率的利用效率.但由于应用频率时具有较强的灵活性,要求认知无线电技术可准确检测出频谱资源,并进行动态分配,基于此,本文在博弈论的基础上,探讨了认知无线电频谱分配技术.     

认知无线电频谱分配技术的研究

认知无线电技术可以有效缓解频谱分配与利用之间的矛盾。频谱分配技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。本文回顾了认知无线电的由来及相关概念,分析了认知无线电技术及其频谱分配技术国内外发展的现状。     

基于并行分配算法的认知无线电频谱分配算法

针对传统频谱分配方式不合理造成频谱匮乏以及CSGC算法在频谱分配上消耗时间过长影响实时通信的问题,文中提出了一种基于并行分配算法的认知无线电频谱分配算法,其通过同时给各顶点进行上色,从而节省了时间开销。实验证明,并行算法不仅具有与CSGC算法同样的高频谱利用率,且其频谱分配时间开销更低,是一种理想的认知无线电频谱分配算法。     

认知无线电中基于频谱聚合的频谱分配算法

为了使认知用户可成功接入分配的频谱,进一步提高频谱利用率,提出了一种基于频谱聚合的分布式频谱分配算法(SADSA),该算法以图论着色为模型,算法过程考虑了认知用户的带宽需求和认知设备的最大聚合范围,仿真结果表明了该算法在认知用户接入率方面的优越性.     

认知无线电中频谱分配技术研究

首先对频谱分配技术理论进行了概述,包括频谱分配技术的分类、所关注问题以及所需具备的原则。然后又介绍了认知无线电频谱分配中几种典型算法,并分析了各个算法的优缺点。通过以上的分析,为认知无线电频谱分配的研究提供了充分的准备。     

基于拍卖的认知无线电频谱分配研究

分析了认知无线电中基于拍卖的频谱分配的特点,给出了认知无线电系统中的频谱拍卖模型,并讨论了第一价格和第二价格密封拍卖机制在认知无线电频谱分配上的应用,研究了认知无线电中频谱拍卖问题的最优价格、保留底价等问题。最后还给出了简单情形下的仿真,结果表明,基于拍卖的频谱分配在吞吐量和丢包率等性能上较随机分配方案有明显改善。     

认知无线电系统中的自适应动态频谱分配方法

该文提出了一种认知无线电系统中多小区间的动态频谱分配方法。该方法提出了对检测到的空闲频谱的空闲时长的预测机制,在此基础上,提出了基于频谱可靠性的自适应频谱分配算法。该算法在提高系统稳定性的基础上,最大化频谱资源的连续性;不仅实现了认知系统中频谱切换率的降低,同时保证了各小区所分配频谱的连续性,避免系统开销的增加及频谱管理的复杂化。此外,该方法采用图论着色理论模型实现了各小区之间干扰的抑制。仿真结果验证了该文方法的正确性。     

同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证

同时同频全双工本地发射信号会对本地接收信号产生强自干扰,为了使信号能够通过射频接收通道及模数转换器件,需要在射频前端进行自干扰抑制。在自干扰为直射路径的条件下,该文采用直接射频耦合法,对长期演进(LTE)同时同频全双工自干扰抑制进行实验测试;分析推导了自干扰功率、带宽及线缆、幅度、相位调整误差对射频自干扰抑制能力的影响;得到了射频自干扰抑制能力的闭合表达式。分析表明对于20 MHz带宽,-10 dBm接收功率的LTE射频自干扰信号,理论上能抑制54 dB的射频自干扰,而实验测试结果表明能抑制51.2 dB。     

3GPP LTE系统的切换机制研究

3GPP LTE是基于OFDM和MIMO技术对当前3G系统的中长期演进,对现有的3G系统的网络结构和无线接入方式都有较大的改进.文章详细分析了3GPP LTE所规范的切换过程,并对各大厂商提出的移动终端接入目标基站的几种方法(同步和非同步)做了比较性研究.     

无线多媒体传感器网络中的动态频谱分配技术研究

无线多媒体传感器网络(WMSNs)具有实时监控,收集和处理多媒体信息的功能,有广泛的应用前景。较之传统无线传感器网络,WMSNs无线传输多媒体信息需要更大带宽。然而,随着无线通信设备的广泛应用,有限的可用频谱资源日益匮乏。利用动态频谱分配技术,可以扩展WMSNs的通信频段,增强抗干扰能力。考虑到WMSNs节点的物理限制,如计算能力和能量供应,该文提出了适合WMSNs的频谱感知方法和频谱管理方法。频谱感知采用各节点的轮换机制感知整个频段;频谱管理可以确保对授权用户影响最小的信道被首先使用。WMSNs使用上述方法可以感知周围无线电环境,利用空闲私有频段进行无线通信。最后,通过实验证明了该文提出的动态频谱分配技术对WMSNs的有效性。     

LTE中一种基于探测参考信号的信噪比估计算法

为了在上行链路支持频率选择性调度,长期演进(LTE)系统定义了探测参考信号(SRS)用于信道质量估计。该文主要研究SRS的信噪比估计方法,针对Boumard方法和传统DFT方法的缺点,提出一种改进的基于DFT的估计方法。该方法通过在时域修正噪声的估计区间,减小高信噪比时有用信号能量泄露对噪声估计的影响,从而获得更准确的信噪比估计。仿真结果表明,所提方法的估计性能优于Boumard方法和传统的DFT方法,提高了高信噪比时的估计精度,在高信噪比区域,平均估计性能提高了约6 dB以上。     

Small Cell在LTE网络中的应用及频谱分配策略研究

详细分析了Smal Cel 的技术特点和优势,探讨了在LTE网络中的应用场景,并针对不同环境设计了兼顾干扰避免和容量提升的Smal Cel 与宏蜂窝的频谱分配方案。     

LTE网络中多目标优化的动态负载均衡算法

小区间动态负载均衡算法的优劣对网络性能有很大的影响,现有算法大都顾此失彼,难以保证网络关键性能指标(如呼叫阻塞率等)达到最佳。为解决这个问题,该文将负载均衡问题建模为多目标优化问题,分别对不同服务质量要求用户建模其相应目标优化函数,对有服务质量要求用户的目标函数是负载均衡指示函数和网络平均负载函数的联合优化函数,而对没有服务质量要求用户(BE用户)的目标函数是所有BE用户吞吐量的总效用函数,并将小区可用资源数和用户服务质量要求作为约束条件。另外,考虑到在实际系统中运行的计算复杂度问题,提出一种复杂度较低的分布式负载均衡算法。包括资源调度策略,用户切换条件和呼叫接入控制。仿真结果表明,该文算法可达到较好的负载均衡效果,能有效降低有服务质量要求用户的呼叫阻塞率,提高网络资源利用率。     

Energy-saving scheduling for LTE multicast services

In the Long Term Evolution （LTE） downlink multicast scheduling, Base Station （BS） usually allocates transmit power equally among all Resource Blocks （RBs）, it may cause the waste of transmit power. To avoid it, this paper put forward a new algorithm for LTE multicast downlink scheduling called the Energy-saving based Inter-group Proportional Fair （EIPF）. The basic idea of EIPF is to calculate an appropriate transmitting power for each group according to its data rate respectively, and then follow the inter-group proportional fair principle to allocate RBs among multicast groups. The results of EIPF simulation show that the proposed algorithm not only can reduce the transmit power of BS effectively but also improve the utilization rate of energy.     

基于压缩感知的同频干扰下LTE系统信道估计算法

本文提出一种基于压缩感知的同频干扰下长期演进系统信道估计方法。与现有方法不同,本文将干扰和噪声区别对待,利用干扰信号结构建立该系统下多小区信道估计模型(MCCE)。由于无线信道在宽带系统下表现出较为明显的稀疏特性,本文将压缩感知技术应用于上述模型,通过求解新的感知矩阵,并利用多输入多输出信道共有非零支撑集的特性,提出了适用于长期演进系统的联合改进子空间追踪算法(J-MSP),解决了上述模型下字典矩阵列相关度较高的问题;由于所提模型中含有未知的干扰符号,因此还需解决信道和干扰符号的联合估计。仿真结果和分析表明,本文方法在干扰与本小区同步时相比单小区信道估计方法性能显著提升,异步时与最大似然算法性能相当,同时也适用于无干扰场景。      

一种适用于SC-FDMA多小区系统的协作调度和功率控制算法

该文针对长期演进(LTE)上行单载波频分多址(SC-FDMA)多小区系统的性能受限于小区间干扰的问题,提出一种综合考虑协作调度和功率控制的方案。该方法分步执行小区间的协作调度和功率控制,首先调度各小区中的用户,在此基础上优化用户的发射功率。调度时首先估计小区间的干扰信息并分配频率资源块给每个小区内的用户,在优化用户的发射功率时,同时考虑由于用户功率改变所造成的目标小区和其他干扰小区性能的变化。进一步提出一种低复杂度功率控制方案,在优化目标小区用户的功率时,只考虑受目标小区干扰影响最大的几个小区性能的变化,其他干扰小区性能的变化则通过引入补偿因子来估计。计算机仿真验证了该文所提方法在系统吞吐量和小区边缘吞吐量方面的性能优势显著。