极化码串行抵消译码算法延迟性的改进

由Arikan提出的极化码,因其简单的编译码结构引起广泛关注。极化码作为一种高性能的信道编码,编码长度超过2^10会产生优异的性能。在串行抵消（successive cancelation,SC）译码算法结构基础上,其译码延迟随码长增加而加剧。通过分析SC译码算法,提出一种基于冻结比特的改善SC译码算法方案,有效地降低了传统SC译码算法的延迟性。算法改进后相比原来可以降低50%的译码延迟,并引入串行抵消单比特翻转译码算法作为译码补偿,进一步提高译码算法的纠错能力。     

极化码与奇偶校验码的级联编码：面向5G及未来移动通信的编码方案

基于信道极化 定理而提出的极化码是目前唯一被严格理论证明可以达到香农容量限的编码,并被接受为第五代移动通信系统（5G）中短码控制信道的编码方案。本文首先给出极化码的编码和译码原理,然后提出一种极化码与奇偶校验码级联的设计方案,发送端编码器采用奇偶校验码作为外码,极化码作为内码的级联编码结构。接收端译码器采用基于奇偶校验辅助的连续消 除列表译码算法。相比于极化码与循环冗余校验码的级联方案,本文提出的级联设计方案具有更加优良的纠错性能,且没有提升编、译码的复杂度,有能力满足5G移动通信控制信道对纠错性能的要求。     

5G毫米波信道模型研究与仿真

随着5 G通信系统的发展,对于无线信道的频率覆盖和宽带传输能力提出了更高的要求[1,2]。本文基于对纽约大学公布的曼哈顿地区室外实测数据的分析[3,4],总结数据的统计特性,提出一种空间波瓣联合时间簇建模方法,应用于建立频率覆盖500 MHz~100 GHz,传输带宽可达到800 MHz,并且支持多天线阵列的三维毫米波信道冲激响应模型。模型在跨频段下增加空气湿度,气压,植被等可选的环境因子的影响。然后详细阐述模型建立具体步骤和参数生成方式。最后根据仿真条件得到相应的路径损耗,功率时延谱,角度功率谱及均方时延扩展和角度扩展等结果。为了保证信道模型的准确性和可靠性,对仿真结果从均方时延扩展和角度扩展两个方面进行定性分析和定量校准,为以后对于5 G信道特性更加深入的研究打下基础。     

面向5G的多元LDPC改进译码算法的仿真研究

根据5G移动通信中高速率、低时延、大容量数据传输及多种场景的特点,提出了一种面向5G的基于多元LDPC码的低复杂度译码算法,即混合域Log-FFT-BP(Mixed Log-FFT-BP)译码算法。该算法直接对概率信息求对数,避免求解对数似然比操作,并且在校验节点的更新过程中,采用对中间变量求对数再对校验节点信息求傅里叶逆变换的方式,来进一步降低译码复杂度。从5G信道编码需支持更广泛的码块长度和更多码率的角度进行仿真,结果表明, 与传统译码算法相比,改进的Mixed log-FFT-BP算法性能相差不大,约为0.1～0.2dB,且能够降低译码复杂度,更利于硬件平台的实现。     

基于5G通信技术的延迟容忍网络数据传输方法

传统的延迟容忍网络数据传输机制一般为单方向的,传输速度较慢。因此,设计基于5G通信技术的延迟容忍网络数据传输方法。首先,制定网络数据传输协议,采用多目标的形式提升传输的速度。其次,构建5G通信延迟容忍网络数据传输模型,并采用SM4加密处理实现数据传输。最后,进行对比测试表明：相比于传统方法,设计方法传输的网络数据数据条数更多,即设计方法的传输效率更高。     

核心商业区5G网络的建设模型规划布局

随着我国城市化建设进程的不断加快和城市面积不断增加,网络信息技术广泛应用,并且深入人们生活中。虽然人们对5G网络的需求越来越迫切,但目前5G网络技术并没有在全国推广,其网络架构、关键技术和业务应用方面还不够完善,只开展了部分试点工作,大范围的推广还需要进一步优化相关功能。基于此,笔者对5G网络覆盖规划等进行分析,实现了对核心商业区5G网络建设规划布局。     

5G技术的智慧农业大棚灌溉模型的设计研究

我国是农业大国,一直十分注重发展农业。为提高农业现代化发展水平,网络和新型的技术手段广泛应用于多种不同类型的农业生产和经营等活动之中,并在提高农业发展水平方面发挥出至关重要的作用。近年来,5G技术的快速发展与广泛应用,极大地推动了农业发展水平的提高。文章立足这个背景,分析5G技术的特点和5G技术与智慧农业之间存在的关联,并以智慧农业大棚灌溉问题为例,结合大棚灌溉的实际情况与灌溉工作的管理需求,基于5G技术设计智慧农业大棚灌溉模型。     

5G中基于功率测量的PDCCH自适应盲检测算法

针对5G系统中物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)的盲检效率问题,结合已有盲检测算法,通过分析5G PDCCH特性,提出一种基于功率测量的PDCCH自适应盲检测算法。先根据信道质量指示(Channel Quality Indicator,CQI)自适应调整盲检聚合等级顺序,再通过功率测量剔除部分候选集序号。仿真结果表明,与已有功率检测算法相比,该方法在保证盲检成功概率不下降的情况下,平均盲检次数减少5次,能够显著提高盲检效率,且在信道质量条件较差时具有较好的平稳性。     

Turbo码的迭代译码方法的优化设计

迭代译码可以提高Turbo码的译码性能,但也是增加译码复杂性、延时及功率损耗的主要原因。在分析Turbo码的迭代译码原理和译码算法的基础上,提出了一种迭代译码的优化设计方法(Turbo-CRC),即利用循环冗余检测码CRC对Turbo译码器硬判决的输出结果进行检测,可以有效地减小平均迭代次数。计算机仿真结果表明在不降低译码性能和不增加系统复杂度的情况下,使用该方法可以有效地减小平均迭代次数和译码延时,尤其是在大信噪比时,效果更好。     

SCMA与极化码的联合检测译码技术

将极化码与SCMA多址系统相结合,并针对传统的独立检测译码方案（independent detection and decoding,IDD）因缺乏对译码输出信息的再利用而导致系统性能不佳的问题,提出了SCMA以及极化码联合检测译码方案（joint detection and decoding,JDD）。该方案在接收端借助译码获得的内信息辅助更新SCMA多用户检测器的初始先验信息,在检测器与译码器之间实现软信息的回溯迭代,从而得到更显著的系统性能增益。仿真结果表明采用了JDD方案的系统性能相比IDD方案得到了显著的提升,误码率相较IDD方案提升了大约2 dB。     

5G隧道环境非平稳宽带双散射簇V2V信道建模

针对5G隧道V2V通信环境,提出了一种通用的3D非平稳宽带双散射簇信道模型。在该模型中,接收信号为视距(line-of-sight,LOS)传播的分量和通过双散射簇模型传播即非视距(non-line-of-sight,NLOS)传播的分量之和。为了研究散射簇的非平稳特性,引入生灭过程算法来模拟散射簇在阵列和时间轴上的出现和消失过程。通过推导空间互相关函数、时间空间自相关函数和多普勒功率谱密度等相关统计特性,研究了散射簇的非平稳特性对MIMO信道的影响。数值仿真结果与先验结果较匹配,表明该模型能够较好地描述实际5G隧道环境下的V2V通信。     

3D non-stationary vehicle-to-vehicle MIMO channel model for 5G millimeter-wave communications

Vehicle-to vehicle (V2V) is one of the most challenging scenarios in the fifth-generation (5G) millimeter-wave (mmW) mobile communication networks. Existing models cannot be utilized without development for compatibility with modern measurements, which have proved that the wide-sense stationary (WSS) modeling assumption is valid only for very short intervals. In this paper, a novel three-dimensional (3D) geometry-based stochastic model (GBSM) for non-stationary (non-WSS) narrowband V2V multi-input-multi-output (MIMO) channel with both 3D fixed and moving scatterers around the transmitter (Tx) and the receiver (Rx) is proposed. The azimuth angle of departure (AAoD), elevation angle of departure (EAoD), azimuth angle of arrival (AAoA) and elevation angle of arrival (EAoA) of the 3D moving scatterers have been considered as time varying angles, and this makes the model non-stationary. Based on the proposed model, the statistical properties, including space-time correlation function (STCF), space-Doppler power spectral density (SD-PSD), level crossing rate (LCR), and average fade duration (AFD) are derived and compared with those of measured data and state-of-the-art channel models. Finally, the close agreement between results reveal that the proposed 3D model with 3D moving scatterers reflects the real-world V2V channel characteristics, especially in 5G mmW networks.     

基于5G波段的V2V高速无线信道建模

高速移动的车车(Vehicle-to-Vehicle,V2V)信道与传统蜂窝系统的无线信道相比,其不同在于V2V无线信道的快速时变特性,主要体现在多径分量的快速变化、存在较大多普勒频移以及每条多径都具有动态生/灭特性。提出了一种高速无线信道建模方法,采用马尔科夫链模拟信道的动态生/灭特性,基于Nakagami分布仿真莱斯、瑞利等信道单径衰落,用抽头延时线模型完成高速多径信道建模。与传统无线信道建模方式相比,具有快速建模、动态改变和易于产生的特点,为高速移动无线接收机算法的开发奠定了基础。仿真结果表明,城市车内天线(UIC)信道多径数目最多,衰落最严重。     

基于区块链的5G物联网数据共享方案

海量的物联网数据拥有巨大价值,而现有基于云的数据共享机制,面临单点故障、内部泄露等问题,无法确保用户数据的安全共享。为实现高效可信的数据共享,利用区块链技术,提出了基于区块链的5G物联网数据共享方案。该方案首先设计了数据共享框架和数据共享流程;然后基于闪电网络方案,提出了面向物联网数据共享的链下交易机制。实验分析表明,基于区块链的5G物联网数据共享方案具有较强的抗攻击能力;基于闪电网络的交易机制,能够大幅提高交易吞吐量、降低交易时延。     

多信道SW-ARQ系统基于带休假的M/G/1排队模型时延性能分析*

在考虑分组长度、信道传输质量的影响下,运用带休假的M/G/1排队模型分析SW-ARQ系统的时延性能指标。分别获得了单信道SW-ARQ系统和多信道SW-ARQ系统分组平均等待时延和系统平均时延解析表达式,并将两种系统的时延性能指标分别进行分析比较。分析结果表明：当分组长度较大时,采用多信道SW-ARQ可以获得较小的系统平均时延,提高系统的传输可靠性。最后通过数值模拟比较分析了单信道SW-ARQ系统和多信道SW-ARQ系统下分组长度、传输正确率以及到达率对系统平均时延的影响。     

5G动态异构场景下无线回程优化算法

为解决面向5G动态异构场景的无线回程问题,提出一种考虑时延抖动的无线回程优化算法。对5G动态异构场景下的时延和时延抖动问题进行了系统的分析,建立了优化指标,进一步构建了基本回程模型。在此基础上,考虑时延优化需求,引入时延约束构建改进模型1;考虑网络超载情况,松弛信道个数分配变量构建改进模型2,进而提出相应分层算法进行快速求解。仿真结果表明,与三类已有无线回程优化算法相比,所提算法具有更优的时延抖动性能。