基于最佳选择的星地协作系统中断概率

针对卫星信道的衰落特性和阴影效应,分析了一种星地协作系统(HSTCS),并通过对陆地卫星移动通信(LMS)信道进行分析得到其中断概率的闭环表达方法.在源节点(卫星)到目的节点(地面终端)间采用解码前传(DF)模式,目的节点将来自卫星和信噪比最大的中继节点的信号进行合并,并通过Matlab进行仿真.仿真结果表明,同直接传输相比,该系统能够通过获得分集增益,有效提高系统中断性能.     

基于CR-NOMA网络的功率分配策略及中断性能分析

非正交多址接入技术(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)可以提高频谱效率,降低传输时延。另一种可以提高频谱效率的技术是认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)。针对CR-NOMA中继网络,推导得到系统和次级用户的中断概率闭合表达式。为了最小化系统中断概率,研究了功率分配问题,并分析了功率分配因子对系统性能的影响。最后,通过蒙特卡洛仿真验证了理论结果的正确性。     

有缓冲的认知无线电系统的接入控制算法

采用连续时间马尔科夫链对有缓冲机制的认知系统进行建模和分析,针对过多的认知用户接入会导致业务中断的特点,设计算法控制认知用户的接入概率,在满足用户中断概率限制的前提下最大化系统容量。仿真结果表明,在使用该算法的系统中,用户的接入概率与系统吞吐量随中断概率限制的增大而增大,中断概率限制下的最大接入概率即为最大化系统容量的接入概率,用户中断概率限制的满足是以牺牲系统吞吐量为代价的。同时,引入缓冲机制能够提高用户的接入概率和系统容量。     

认知无线中继网络最小化中断概率功率分配算法

为提升认知无线中继网络的中断性能,通过分析系统中断概率及用户功率分配情况,提出一种最小化中断概率的功率分配算法。给出在主用户干扰约束和总功率约束条件下最小化中断概率的数学优化方程组,根据用户的最大发射功率与干扰电平阈值的受限关系,分别考虑分配功率不超过干扰电平阈值、中继节点功率受限于干扰电平阈值以及所有节点受限于干扰电平阈值这3种情况,对应提出3种最佳功率分配方案,并基于KKT条件求解最优值。实验结果表明,该功率分配算法与基于频谱共享以及基于机会主义中继选择的中断概率分析方法相比,性能增益提升显著,并且在总功率、干扰电平变化的条件下,所采用的功率分配方案提升系统中断性能效果较好。     

在认知中继网络中基于放大转发与最佳中继的最优功率分配算法

由于受认知无线电与中继通信技术的启发,提出了一种认知中继网络模型.该模型由源节点、目的节点、认知中继节点及主用户(primary user,PU)构成.认知中继节点以与PU共存的方式为源节点辅助传输信息到目的节点,只要保证其对PU通信造成的干扰在PU干扰门限值以下.假设源节点、目的节点和认知中继节点之间的瞬时信道边信息(channel side information,CSI)和认知中继节点到主用户之间的均值信道增益已知的前提下,研究该模型中的认知中继节点分别采用放大转发(amplify-and-forward,AF)和基于AF的中继选择(selection AF,S-AF)下的功率分配策略,该策略以最小化系统中断概率为目标,同时也满足认知中继节点的发射功率约束(包括总发射功率和个体发射功率约束)和对主用户的干扰功率约束.最后,通过数值仿真来验证推导出的功率分配策略.仿真结果表明:本文提出的最优功率分配策略,无论在AF,还是S-AF下,均能明显的改善系统的中断性能和平均吞吐量;同时在S-AF下最优分配策略可以得到更高的平均吞吐量,因此中断概率更小.     

Two-way中继系统中基于最小化中断概率的功率分配策略*

为了降低Two-Way中继系统中断概率,本文提出了一种Two-Way 中继系统中基于最小化中断概率的功率分配策略。首先推导了Two-way中继系统中断概率的闭合表达式,然后在总功率受限的条件下,提出了一种最小化中断概率的最优功率分配策略（OPA）。通过拉格朗日乘数法对该优化模型进行了求解。仿真结果证明了该策略能够有效的降低系统的中断概率,提高系统性能。     

认知无线电网络中的功率控制算法研究

近年来,在通信领域中,认知无线电网络发展很快,且取得了较好的应用效果,在无线通信发展中具有较强的代表性。本文在无线电功率控制算法的基础上,通过相应模型的建立,对认知无线电网络中的功率控制算法给予探讨。     

Two-path中继系统中基于最小化中断概率的功率分配方法

为了降低two-path中继系统的通信中断概率,针对DF协议中继,推导了two-path中继系统在存在中继间干扰情况下的中断概率闭式解,并在总功率受限的情况下,提出了一种最小化中断概率的最优功率分配算法。仿真验证结果表明该算法能够有效地降低系统的中断概率,提高系统的性能。     

一种改进的认知无线电网络博弈功率控制算法

基于David Goodman的非合作功率控制博弈方法,本文提出一种适用于认知无线电网络的功率控制博弈算法,对S型有效函数和代价函数进行改进和优化,实现认知用户功率控制的公平性,并证明该算法纳什均衡的存在性。仿真结果表明,该算法使认知用户的总吞吐量提升,发射功率降低,效用提高,且在一定程度上兼顾了系统的公平性。     

认知无线电中基于博弈论的联合功率和速率控制算法

研究了认知无线电(CR)中共享频谱状态下的联合功率和速率控制问题。功率控制技术是认知无线电的关键技术之一,而下一代的网络也对速率的多样化传输提出了要求。将系统中次级用户(SU)间的关系假定为非合作的竞争性关系,同时考虑到次级用户对主用户的干扰容限,提出了基于博弈论的联合功率控制算法(NPRG),并证明了该算法的纳什均衡的存在性、唯一性。仿真结果证明了算法具有较快的收敛性,且能收敛到较低的功率和较高的速率。     

基于干扰建模的通信中断概率分析

在认知无线电网络中,次用户对主用户产生的干扰会影响主用户通信甚至产生通信中断.针对该问题,提出一种基于泊松分布的干扰模型.该模型考虑次用户对主用户基于信噪比的频谱感知概率,并在该模型的基础上针对不同的网络环境影响因素,如阴影和衰落,得到在不同环境下干扰模型的封闭表达式.利用干扰模型分析在不同环境影响因素下通信中断概率.仿真结果表明,该模型可以模拟真实环境中次用户对主用户的干扰,且通过分析得出不同的环境影响因素对通信中断概率的影响.     

移动无线传感器协作网络的中断概率性能研究

随着物联网技术的发展,移动无线传感器协作网络成为了研究热点。但是由于信道的开放性,移动无线传感器协作网络的性能研究较为复杂。在N-Nakagami信道下,建立了移动无线传感器协作网络模型,设计了两种发射天线选择(Transmit Antenna Selection,TAS)方案,研究了移动无线传感器协作网络的中断概率(Outage Probability,OP)性能。移动无线传感器协作网络采用放大转发策略,针对最佳TAS方案和次最佳TAS方案,分别推导了系统中断概率的闭合表达式。然后,通过不同条件的Monte-Carlo仿真,验证了系统的中断概率性能。仿真结果表明理论值很好的拟合了Monte-Carlo仿真值,其正确性得到了验证;增加发射天线数可以很好的改善系统的中断概率性能。     

CR系统中基于NPGP的功率控制算法

为解决认知无线电（cR）系统中认知用户对主用户的干扰及系统功率控制问题,在介绍认知无线电原理及其基本在线认知任务循环框图的基础上,将DavidGoodman等人提出的基于非合作带竞价博弈的功率控制算法应用到认知无线电系统中。与传统的功率控制算法相比,该算法不仅降低了认知无线电系统中认知用户的发射功率,而且降低了认知用户之间的干扰,提高了系统的整体性能。最后通过MATLAB仿真分析比较了带价格因子和不带价格因子两种情况下的性能。     

基于卫星的电力应急通信网

基于卫星的电力应急通信网是保障电力系统业务数据可靠调度的重要一环.根据电力调度数据网实际组网情况,提出了一种基于VAST卫星网络架构电力应急通信网的方案,实现了在地面传输链路发生变化时,数据业务能够在电力调度网和卫星网络之间自动切换及恢复的机制.最后,通过在贵州电力调度数据网的测试验证了该方案的可行性.     

基于功率控制与中继协作的抗窃听攻击模型

在认知无线电网络中,由于无线通信的广播特性,容易造成链路被恶意窃听。文章首先分析主用户(授权用户)网络中直接传输下窃听概率与功率的关系。接着提出基于功率控制与中继协作的抗窃听攻击模型,计算两种不同情形下的最佳传输功率。第一种情形为窃听者只能窃听中继节点的信号,第二种情形为窃听者可以同时从源节点和中继节点窃听到信息。最后,文章通过分析安全容量给出最佳中继的选择标准。数值分析结果表明,文章模型可以通过增加中继节点的个数来降低窃听概率。此外,相较于其他模型,文章模型在抵御窃听攻击方面能达到更优的效果。     

车载社交网中基于传递概率的路由算法

在车载社交网(Vehicular Social Network,VSN)中,车辆移动速度快且行驶方向难以预测,导致网络拓扑结构不断变化,通信链路时常中断,因此在进行消息传输时丢失率和传输延迟都居高不下.为了解决上述问题,针对VSN提出了一种基于传递概率的路由算法(ProSim),利用节点间的机会式相遇来进行消息的传输,...     

一种多中继协作系统中功率优化分配策略的无线网络容量算法研究

针对限制网络容量的主要因素（信道带宽与信道信噪比）,本文提出了一种多中继协作系统中功率优化分配策略的无线网络容量算法。首先,论文提出采用多中继协作的方式,提高网络传输速率,建立网络最大流数学模型。然后,在网络总功率受限的情况下,对中继节点进行功率优化分配,建立最大化网络容量计算数学模型。最后,论文建立网络仿真环境,对比多中继协作且能量优化分配与非中继协作且能量等分两种策略在中断概率、网络容量等方面的表现。得出如下结论：网络容量随节点数量增加呈现先增后减的趋势,多中继协作且能量优化分配策略更加有利于提高无线网络容量。     

Effective Wireless Cooperative Scheme for Increasing Throughput with Low Outage Probability

Cooperative communications is an emerging technique in wireless communication to ensure reliability in providing high data rate services. It provides diversity for devices that are incapable of harboring multiple antennae by emulating MIMO （multiple-input-multiple-output） system through virtual antenna array. Several wireless cooperative strategies already exist differing on the process performed at the relay. The common ones are AF （amplify-and-forward） and DF （decode-and-forward）. Different strategies have varying throughput performance depending on the relaying complexity and degree of CSI usage. Therefore, cooperative scheme that implements CSI better to improve throughput while keeping outage probability and BER （bit error rate） low is worth looking for. In this paper, an approach using CSI with MRC （maximal ratio combing） at the destination is proposed to improve performance. The process at the relay is also simplified as it uses reduced estimation domain with high precision unlike previous estimation techniques. It will be shown that this new strategy attains better BER and outage performances compared to AF and DF. Simulation results also show that it has better throughput performance at low outage probability as well.     

基于改进随机森林算法的停电敏感用户分类

目前,我国电网企业对于识别停电投诉风险,开展用户停电敏感程度分析的研究工作还处在起步阶段.为了有效地分析停电用户的敏感程度,提出了一种基于改进随机森林算法的停电敏感用户分类算法.首先,对原始数据进行清洗、特征选择等预处理;接着,采用SMOTE算法增加少数敏感用户样本数据量,解决数据分布不均匀问题;然后,以Fisher比作为特征的重要性度量,按比例随机采样选取具有代表性的特征构成子特征空间;最后,利用随机森林算法识别停电敏感用户.通过在真实停电数据上的实验,验证了提出的方法不仅具有较好的准确性和时间性能,而且可以有效处理高维、冗余特征的数据.     

干扰受限系统的认知用户功率控制算法

根据认知无线电系统中认知用户的不同通信需求,结合干扰温度模型和非合作博弈理论,以单小区CDMA为系统平台,提出基于SINR的对数效用函数的干扰受限认知无线电系统功率控制算法。仿真实验结果表明,与经典SINR平衡算法及Koskie-Gajic算法相比,该算法在满足认知用户目标SINR和主用户干扰温度限制的前提下,通过适当增大认知用户发射功率,能够满足认知用户高速数据通信的需要。