Distributed multichannel medium access control protocol without common control channel for single-hop cognitive radio networks

A novel distributed cognitive radio multichannel medium access protocol without common control channel was proposed. The protocol divided a transmission interval into two parts for exchanging control information and data, respectively. In addition to evaluating system saturation throughput of the proposed protocol, a three-dimensional multi channel Markov chain model to describe the sate of the cognitive users (CUs) in dynamic spectrum access was presented. The proposed analysis was applied to the packet transmission schemes employed by the basic, RTS/CTS access mechanism adopted in the normal IEEE 802.11. Analyzing the advantage of the two methods, a hybrid access mechanism was proposed to improve the system throughput. The simulation results show that the experiment results are close to the value computed by the model (less than 5%), and the proposed protocol significantly improves the performance of the system throughput by borrowing the licensed spectrum. By analyzing the dependence of throughput on system parameters, hybrid mechanism dynamically selecting access mechanism can maintain high throughput.     

认知无线电系统转移接入概率的动态子载波分配

针对认知无线电系统可用子载波的动态变化,提出一种基于接入概率的动态子载波分配方法. 该方法通过控制认知用户在子载波上的接入概率最大化系统的吞吐量,保证了用户的服务质量需求. 为简化求解过程,提出一种基于接入概率转移的启发式算法,该算法可将子载波接入概率在用户间转移,直至所有用户的速率需求都得到满足. 仿真结果表明,在瑞利衰落信道环境下启发式算法能得到全局最优解. 同时,与现有动态分配方法和载波侦听多路接入方法相比,新方法能有效地提高系统吞吐量性能.     

认知无线网络中基于业务区分的多信道MAC协议

为了满足认知无线网络中认知用户的业务服务质量需求,提出了一种基于业务区分的多信道媒体接入协议(SD-MAC).根据授权用户的信道使用模型以及认知用户的业务类型,实时业务采用基于预约的接入机制,而非实时业务则通过采用基于竞争的接入算法实现信道共享.理论分析和仿真结果表明,所提出的MAC协议能够有效提高实时业务的吞吐率,保证较低的接入时延,从而有效地提升系统性能.     

认知Ad Hoc网络多小区资源分配方案

在授权多小区频谱资源复用场景下,基于分级信道接入模型提出了一种认知Ad Hoc网络资源分配方案．授权小区将频谱资源进行区间复用,认知系统根据区域复用的不同划分可用频段,并在不同频段采取不同的接入方式;联合考虑链路传输需求及授权用户干扰保障设计传输效益因子,根据传输效益因子分配可用信道,运用拉格朗日对偶理论实现功率分配,并基于令牌环结构实现Ad Hoc链路局部信息交互．仿真表明,所提算法相对非复用认知场景系统容量可在相同指标下提升2%．     

环境反向散射通信辅助CR-WPCNs的中继传输

为了提高覆盖式认知无线供电通信网络（CR-WPCNs）的性能,将环境反向散射通信技术引入该网络中,以提高认知系统的吞吐量。在基于环境反向散射通信的CR-WPCNs中,考虑到认知发射机的传输距离有限,提出了一种基于非正交多址接入和能量收集的中继传输方案,以提高认知系统的通信范围和吞吐量。在信道处于忙碌状态时,需要考虑认知发射机进行环境反向散射通信和认知发射机及中继器进行能量收集的时间资源分配;在信道处于空闲状态时,需要考虑认知发射机和中继器利用收集到的能量分别进行有源数据传输的时间资源分配。将上述资源分配问题建模为一个吞吐量最大化问题,并利用拉格朗日乘子迭代算法进行求解。仿真结果表明,所提方案可以显著地提高认知系统的吞吐量。     

认知无线网络中具有保护间隔的非时隙载波侦听多址接入方案的性能分析(英文)

提出了在认知无线网络中具有保护间隔的非时隙载波侦听多址接入方案,并对其性能进行了分析.通过概率分析方法得出非授权用户的吞吐量及干扰率等认知无线网络的性能指标,数值结果显示本方案具有较好的性能.     

分组无线网及其信道访问方式

介绍了分组无线网技术，并着重就其关键技术一无线信道的访问方式进行了分析和讨论，给出了几种访问方式的吞吐量，信道业务量及其相互关系。     

利用最优空闲信道的认知无线电MAC协议

提出了一种利用最优空闲授权信道通信的认知无线电介质访问控制(MAC)协议. 采用该协议的每个次要（非授权）用户根据对多个授权信道的感知结果,选择最优的空闲授权信道通信,该协议同时解决了“隐藏”终端和“暴露”终端的问题. 并建立数学模型分析了在饱和网络状况下该MAC协议的吞吐量. 仿真结果表明,数学模型可以精确计算该MAC协议的饱和吞吐量.     

无线AdHoc网络中一种基于演化博弈的信道接入机制

针对多个有限理性用户接入多个信道的无线Ad hoc网络中,如何实现系统容量最大化问题,提出了一种基于演化博弈的信道接入机制。在该机制中,为了确保用户以分布式的行为方式实现系统容量最大化,推导并定义了一种新的收益函数,并在此基础上设计了一种能以较快的速度收敛到Nash均衡解的动态信道接入算法和与之对应的动态方程。理论分析和仿真结果表明,所提出的收益函数能在基于博弈的框架下实现系统容量最大化,且与之对应的动态方程具有全局逐步稳定性,当用户发生局部的理性偏移时能保证较快收敛和较小性能偏离。     

Distributed opportunistic channel access strategy in DF relay networks

Considering the two limitations of scenario assumption and performance optimization in distributed opportunistic channel access under the continuous transmission rate, a distributed opportunistic channel access strategy is proposed in DF relay networks under the discrete transmission rate. The proposed strategy maximizes the system average throughput with the instruction of optimal stopping theory. By optimizing the second-hop transmission time in DF relay networks completely, the total transmission time is reduced, and the system performance is improved. Compared with the current strategy, simulation result demonstrates the validity of the proposed strategy in system average throughput.     

3G系统基于区分业务的接入控制

为提高无线接入控制过程的性能,针对WCDMA系统各种业务的特点,采用了能有效保障QoS的上行接入控制方案,依据具体业务的分类和QoS指标来分配网络资源,提出了一种新的接入算法-PCD(Priori-ty Code based Diffserv)算法.设计了实时和非实时业务呼叫的信令流程,并对提出的算法和现有的接入算法进行了仿真评估.结果表明,该方法有效地解决了上行接入控制问题,与随机接入算法相比具有良好的业务吞吐量和时延性能,提高实时业务的服务质量.     

CDMA的多址接入技术

CDMA作为一种多址接入技术在无线数据网络中已广为应用,文中在多码CDMA和单码CDMA研究的基础之上,建立了多码CDMA和单码CDMA在分组数据网络中的随机多址接入模型,并对其吞吐率特性和归一化时延续性进行了分析,在扩频码数目、长度均相等并且匹配滤波器分辨率为1 chip时二者具有相同的吞吐率和归一化时延特性。     

云计算无线接入网下的物理下行控制信道增强

为了克服传统长期演进无线接入网的缺陷,讨论增强物理下行控制信道的可能性,并给出针对物理下行控制信道的增强方案,包括资源预留、联合发射、跨载波调度、增强的物理下行控制信道及其进一步的增强,由此可解决传统长期演进无线接入网协调不充分、难于实现的问题。     

TDD-HSDPA/SA系统中MCS选择机制的研究

结合智能天线分析了时分双工高速下行分组接入（TDD HSDPA/SA）系统中导频信道与业务信道的信噪比特征,给出了适用时分调度TDD HSDPA/SA系统的2种改进调制编码方案（MCS）选择机制：根据不同天线类型,在导频信道基础上对业务信道的信噪比先进行预测再进行MCS选择;或者将导频信道测量值与业务信道测量值相结合进行MCS选择. 过动态系统级仿真平台对各种MCS选择机制下的系统吞吐量及剩余误块率进行了对比和分析,仿真结果表明了改进的MCS选择机制在维持所需的剩余误块率的前提下,较大提高了系统吞吐量.     

动态信道切换及静默策略下的LTE-U共存方案

提出了一种针对非授权频段的长期演进(LTE-U)系统在5 GHz非授权频段与WIFI系统共存的方案.该方案基于先听后说(LBT)信道接入机制,通过引入动态信道切换技术,有效避免了因LTE-U系统长时间占用同一信道而对无线保真(WIFI)系统造成的干扰.在此基础上,对LBT机制中的静默时长进行了优化,以进一步提升LTE-U与WIFI系统共存的效率.理论分析和实验结果表明,所提方案可使LTE-U与WIFI在同频段和谐共存,并取得较好的系统性能.     

A new constrained-send mechanism to enhance the performance of IEEE 802.11 DCF

In this paper, a modified access mechanism named Constrained-send DCF (CDCF) is proposed to improve the performance of IEEE 802.11 DCF protocol. It is found that, in DCF, the transmission probability is higher than the reasonable value when the node number is greater than 4 under basic access scheme or than 17 under RTS/CTS scheme, and it results in serious collision. To avoid collision of high access loading, a constrained-send probability is introduced at the end of each back off procedure for the station transmitting. The performance of this mechanism is analyzed based on a 2-Dimension Markov analytical model, after that the optimum constrained-send probability is derived. Numerical results show that the CDCF mechanism has much better performance than DCF with respect to both system throughput and average packet delay. And under RTS/CTS scheme, although CDCF slightly improve the throughput performance (due to the natural good throughput performance of RTS/CTS-scheme DCF), it leads to a much better average packet delay performance compared to DCF. The CDCF keeps all the features of the IEEE 802.11 DCF protocol and is quite easy to implement.     

一种ad hoc网络时分多址接入策略

为了提高ad hoc网络的吞吐量,提出了一种利用多用户分集的时分多址接入(TDMA)策略.在系统分析的基础上给出了一种分布式协议实现.为了根据即时的信道特性来决定接入信道的链路,将时隙分成控制和数据两个阶段.在控制阶段,通过控制包的交互实现发送节点对链路信息的获取以及解决竞争邻域内链路接入冲突;在数据阶段,由接入成功的链路发送数据包.仿真结果表明,该策略可以有效地利用多用户分集,比原有的随机接入策略有很大的性能提升,提高了网络的吞吐量.     

认知无线电网络中的合作频谱分配算法（增刊修改稿）

研究认知无线电网络中的动态合作频谱优化分配，给出了基于图着色理论的频谱分配模型，针对固定拓扑提出了加权分布式贪婪算法WDGA、基于公平性的分布式贪婪算法BFDGA及改进的随机分布式算法IRDA，分别实现了基于吞吐量、公平性及合作开销的频谱优化分配；针对可变拓扑提出了一种快速信道调整算法FCAA，在保证吞吐量和公平性性能的前提下可以明显减小开销。     

5G新空口eMBB业务外场试验最新进展

结合第3代移动通信合作伙伴计划（3GPP）标准的最新进展,围绕第5代移动通信系统（5G）面向商用的产品研发、设计和选择了5G新空口（NR）系统的基站样机,并在典型的城区外场环境开展了5G增强移动宽带（eMBB）业务的外场试验,针对5G系统的峰值速率、小区吞吐量、覆盖能力、空口时延等性能进行了测试验证.测试结果充分证明,5G NR系统可以满足标准最初设立的性能需求指标.     

Design and analysis of MAC protocol for wireless ATM network

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