多层高度的无人机-地面异构网络的覆盖性能

针对分布在不同高度的多层无人机-地面异构网络,采用泊松点过程对网络中的无人机基站与地面蜂窝基站的空间位置进行了建模,基于视距传输概率与最大平均接收信号强度关联机制推导了关联概率、条件覆盖概率与总体覆盖概率的理论表达式,并对不同高度分布下多层无人机-地面异构网络的总体覆盖概率进行了仿真验证与分析.仿真结果验证了推导的理论...     

Nakagami-m信道协作网络编码中断性能分析

无线网络编码是一项能极大提高无线网络流量的有用技术,而协作分集可以有效地克服无线衰落的影响。研究了Nakagami-m信道下协作网络编码系统中断性能,分析了不同协作策略下的互信息表达式,推导了协作网络编码中断概率闭式表达式,并对分析的结果进行了仿真。仿真结果显示,在高SNR和谱效率R〈4条件下,协作网络编码中断概率较分布式空时编码性能SNR增益有接近2 dB的提高,并且随分布参数m值的增大,协作网络编码中断概率性能逐步改善。     

大规模无人机协助的多层异构网络设计及性能研究

针对B5G/6G中的热点场景,为满足其超大网络容量的需求,该文构建了多无人机(UAV)协助的毫米波异构网络模型,将地面基站(G-BS)的分布建模为泊松点过程,UAV的分布建模为泊松簇过程,且UAV在地面上的投影以及地面用户设备(GUE)分布在G-BS的周围.为了探讨簇间级联的贡献和簇间干扰的影响,将该2层网络模型扩展为...     

大规模无人机协助的多层异构网络设计及性能研究

针对B5G/6G中的热点场景,为满足其超大网络容量的需求,该文构建了多无人机(UAV)协助的毫米波异构网络模型,将地面基站(G-BS)的分布建模为泊松点过程,UAV的分布建模为泊松簇过程,且UAV在地面上的投影以及地面用户设备(GUE)分布在G-BS的周围.为了探讨簇间级联的贡献和簇间干扰的影响,将该2层网络模型扩展为由簇间和簇内基站(BS)共同构成的4层网络模型,并提出了GUE同时与簇内(间)BS级联的4层级联方案.首先,通过传播模型分析了各层级联距离的路径损耗.其次,采用随机几何的方法,结合GUE在下行链路中受到的干扰,推导出GUE可实现的信号与干扰加噪声比(SINR)覆盖概率表达式.最后,仿真结果表明,UAV的高度和簇成员平均数对SINR覆盖概率会产生非单调的影响.同时,当UAV高度较小时,该文所提出的4层级联方案可实现的SINR覆盖概率性能优于仅考虑GUE与簇内BS级联的2层级联方案.     

无线Ad hoc网络传输容量的性能分析

无线Ad hoc网络由于其具备自组织、自配置以及自适应等能力,被灵活地应用于各种无任何固定通信基础设施支撑的环境中。如何对网络容量性能进行评估,是目前无线Ad hoc网络研究的热点问题之一。该文依据随机几何理论以及泊松点过程建立了无线Ad hoc网络模型,基于不同的调制方式及纠错编码方案,并结合功率控制机制,分别分析了采用时隙ALOHA、非时隙ALOHA及CSMA协议时,无线Ad hoc网络的中断概率及传输容量的性能指标。数值仿真结果表明：在分组错误概率受限的条件下,对调制方式与编码方案选择与网络空间分组密度(即网络累积干扰)有关;根据不同的空间分组密度选取调制方式和编码方案,才能获取最佳的网络容量性能。     

基于中断概率的多输入多输出异构网络资源分配

为充分提高通信网络的频谱效率,异构网络采用多个微小基站同时在相同频段上支持用户数据传输的方式;为保障系统通信效能,需要有效控制不同数据接口上信号之间存在的相互干扰。提出了采用资源分配方法利用通信中断概率作为衡量不同微小基站数据分支通信性能的准则,通过将中断概率约束条件有效近似,从而使原复杂矩阵优化问题转换为基于标量的几何规划问题,进而极大地降低计算复杂度。数值仿真结果验证了所提方法的有效性。     

CDMA/OFDMA异构网络中最小化中断概率的网络选择方案

该文针对采用周期式负载测量机制的CDMA/OFDMA异构网络场景,提出了一种最小化SIR中断概率(Minimizing SIR Outage Probability, MSOP)网络选择方案。该算法采用Wilkinson近似方法得出呼叫最佳接纳概率。仿真结果证明,在较长的测量周期下,该算法能有效实现负载均衡,获得更高的中继增益,提高资源的使用效率;同时,该算法也能大大降低呼叫的平均中断概率,使用户获得更好的通信体验。     

基于泊松点过程分布的多蜂窝协作系统中干扰对齐技术研究

在多蜂窝MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)协作通信系统中,该文研究了基站站点服从泊松点过程(PPP)分布时,协作基站(BSs)和用户对采用干扰对齐技术的中断概率和网络吞吐量性能,推导了完全信道状态信息(CSI)和部分CSI两种情况下的上述性能的解析表达式,并分析了系统性能与协作参数的单调关系。仿真分析发现：在完全CSI情况下,网络吞吐量随着基站密度、协作基站数、天线数的增加而增加;在部分CSI情况下,由于综合考虑了信道训练和有限反馈带来的资源开销以及量化CSI引入的信道失真,存在一个使网络吞吐量最大的最优协作基站数,当天线数较少或用户移动速度较小时,应有较多的基站参与协作,当天线数较多或用户移动速度较大时,应适当减少协作基站数。     

基于门限判断DF协议的多无人机中继传输中断性能分析

UAV（unmanned aerial vehicle,无人机）中继系统作为远距离数据传输的一种有效手段,成为当前无线通信领域的一个研究热点。首先在考虑路径损耗等实际参数的前提下,建立了基于多个UAV的中继协作传输系统模型,得到采用门限判断 DF（decode-and-forward,译码转发）协议时系统的最大输出 SNR （signal-to-noise ratio,信噪比）表达式。接着,假设上行链路和下行链路均服从Rician分布,推导出多UAV中继传输系统的中断概率闭合表达式,并且进一步得到了高信噪比条件下中断概率的渐近表达式、系统的分集度和阵列增益,为分析系统参数对中断性能的影响提供了更加便捷的方法。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性,并且定量分析了无人机中继个数、配置的天线数目以及中断阈值对系统中断性能的影响,为实际的系统设计和应用提供参考。     

基于5G无人机通信的多智能体异构网络选择方法

5G无人机通信网络和各种不同无线接入技术的结合使无线异构网络呈现多样化的发展趋势。然而,用户繁多且不同的业务请求对网络要求也不同,造成网络接入选择问题。提出了一种基于5G无人机通信的多智能体异构网络选择方法,将用户分为多个智能体,从用户端和网络端两个方面出发,将用户侧的时延和传输速率需求与网络侧的负载均衡需求综合考虑作为即时回报的相关参数,通过基于Nash Q-Learning的算法进行学习,得到异构网络环境下的网络选择决策模型。仿真结果表明,所提异构网络选择方法针对不同业务类型用户的需求均能选择合适的网络,同时均衡网络的负载,充分利用异构无线网络的资源。     

泊松点过程下的一元MANET连接性分析

基于Boolean模型,对大规模的节点基于泊松点过程分布一元移动自组织网络的网络连接性进行了研究.从独立的移动自组织网络、提高某些节点功率的移动自组织网络和移动自组织网络与有线网络结合几种情况入手,对上述情况下的网络连接性进行了比较,得出了结合网络大大优于独立的移动自组织网络、提高节点功率的移动自组织网络性能优于独立的移动自组织网络的结论,为实际的Ad hoc组网提供了明确的评判依据.     

基于双变量泊松点过程的无线Ad Hoc网络的保密广播传输容量分析

本论文利用双变量泊松点过程对无线ad hoc广播网络和非法窃听网络共存的网络场景进行建模,运用随机几何工具,研究了无线ad hoc网络的保密广播传输容量,其定义为未发生窃听中断的广播发送节点密度、广播发送节点的相邻接收节点数量的平均值与保密速率的乘积.针对一般衰落和瑞利衰落信道条件,论文推导了造成保密中断的相邻窃听节点数量的平均值和保密广播传输容量的表达式.分析结果表明,与不存在相关性的网络场景相比,广播网络和窃听网络间的相关性会带来的保密广播传输容量的损失.     

机会式网络编码的系统中断性能

该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策略。与通常的用户到中继的信道是可靠的这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码中继策略具有较好的性能。     

基于网络编码的系统中断性能分析

在无线通信中,信道的衰落会降低信号传输的可靠性,影响通信质量。协同分集技术作为一种对抗衰落的有效手段,能提高无线通信性能,已经得到了广泛的研究和应用。为了更有效地利用信道资源,本文提出了基于机会式网络编码的协同机制。在两个节点A和B与一个中继节点R相互协同向基站D发送数据的仿真场景下,研究非协同通信机制、传统协同通信机制和机会式网络编码的协同通信机制下的系统中断概率。理论分析和系统仿真表明,当节点A与B之间的链路以及节点A,B到中继R的链路存在衰落的情况下,机会式网络编码的协同策略具有较好的性能。      

Outage Capacity of MIMO Poisson Fading Channels

The information outage probability of a shot-noise limited direct detection multiple-input–multiple-output (MIMO) optical channel subject to block fading is considered. Information is transmitted over this channel by modulating the intensity of a number of optical signals, one corresponding to each transmit aperture, and individual photon arrivals are observed at multiple receive photodetector apertures. The transmitted signals undergo multiplicative fading. The fading occurs in coherence intervals of fixed duration in each of which the channel fade matrix remains constant, and changes across successive such intervals in an independent and identically distributed fashion. The transmitter and the receiver are assumed to be provided with perfect channel state information (CSI). An optimization formulation for the outage probability problem is outlined and an exact characterization of the optimal average conditional duty cycles is provided.      

A Model Based Poisson Point Process for Downlink Cellular Networks Using Joint Scheduling

Wireless Personal Communications - This paper proposes a model based on a random cellular network to analyse performance of Joint Scheduling in which a typical user measures...     

基于能量收集的互惠共生无线电中断性能分析

该文研究了基于能量收集的互惠共生无线电主、次系统的中断性能。首先,在考虑次用户能量因果约束的基础上给出了主、次系统解码信噪比,并定义了主、次系统的中断概率。在此基础上,推导得到瑞利信道衰落模型下主、次系统的中断概率封闭表达式,进而刻画了主、次系统的分集增益,其结果表明,次用户的接入可以给主系统带来有益的分集增益,即主系统的分集增益由1提升至2。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性,并研究了不同系统参数对主、次系统中断概率的影响。     

Performance Analysis of D2D-Aided Underlaying Cellular Networks Based on Poisson Hole Cluster Process

D2D (Device-to-Device) communication has become a crucial part of 4G and 5G networks. It can not only decrease the transmit power of user equipments (UEs) and increase area spectral efficiency of cellular networks, but also offload traffic from cellular networks and alleviate scarcity of spectrum resources by using in-band communication. In this paper, we consider a real tele-communication scenario in which the mobile UEs are primarily located in hotspots and cell edges. By integrating Poisson Hole Process with Thomas Cluster Process, a kind of D2D-Aided Underlaying Cellular Networks (D2D-UCNs) is built. In the D2D-UCNs, we first investigate the aggregation interference of the typical UE and D2D user by using stochastic geometry. Subsequently we analyze their coverage probability and area spectral efficiency. The simulation results show that the coverage probability of D2D users and UEs can be effectively guaranteed by establishing exclusion zone, whilst the area spectral efficiency of the D2D-UCNs can be maximized by optimizing the number of simultaneously active D2D links.

     

基于FBNDP自相似业务源建模

基于分形二项噪音驱动泊松过程（FBNDP）动态原理,我们构建了其仿真模型并进行多次仿真实验,提示了FBNDP模型采样数据轨迹的表面现象,并用R/S法和时间方差法对其自相似强度进行分析计算;另外,自相似过程的非退化自相关结构特性得到图形化验证.