SBPC策略下的Ad Hoc网络传输容量分析

为研究不同功率控制策略对Ad Hoc网络传输容量的影响,把基于信干比(SIR)的功率控制(SBPC)策略应用到Ad Hoc网络中,使用随机几何理论对Ad Hoc网络进行建模,得到传输中断概率和传输容量的表达式.数值分析和仿真结果表明,相对于现有功率控制策略,基于SIR的功率控制策略能大幅度降低网络的传输中断概率,提高传输容量.     

泊松簇过程部署的窄带蜂窝物联网性能分析

针对窄带物联网（NB-IoT）与蜂窝移动网同频共存网络,借助随机几何理论工具,采用泊松簇过程建模NB-IoT用户节点位置,推导了异构网络上行链路的中断概率和用户传输容量的解析表达式,探究了簇半径以及NB-IoT基站部署密度对网络中断性能和用户传输容量的影响,对比了基于泊松点过程建模异构网络的中断性能.理论分析和仿真结果表明,调整簇半径和NB-IoT基站的部署密度能够有效提升共存网络的中断性能和用户传输容量.     

能量采集衬底式认知协作中继网络安全中断概率分析

能量受限协作中继网络频谱利用率低,生存周期短,无线信道开放性所带来的物理层安全受到威胁,对此,将功率信标辅助射频能量采集技术、认知无线电技术和协作中继网络相结合,构建了一种新的中继节点分散布置的能量收集2跳认知协作中继网络;引入单窃听节点对第2跳传输进行窃听,并结合主动和被动窃听方式提出了最优中继选择和次优中继选择方式,推导了2种中继选择方式下次网络安全中断概率闭合式.数值计算和仿真结果表明,主接收节点和中继数目、中继和窃听节点位置设置、能量采集比例、能量转换效率以及信道容量和安全容量阈值都会对次网络安全中断性能产生显著影响.最优中继选择方式下的次网络安全中断性能明显优于次优中继选择方式.功率信标信号功率或干扰约束的增大使得次网络安全中断概率降低,并趋于饱和.     

无线协作多播系统中基于中断概率的资源优化算法

在基于OFDMA的无线协作多播系统中,当只有用户的平均信道信息可利用时,由于信道瞬时衰落的影响,不能保证所有多播数据成功传输。因此为了达到有效可靠传输的目的,本文采用协作分集技术,创新点在于,提出了在最小化多播传输中断概率时的联合子载波和功率分配优化算法。在子载波分配阶段采用了比例协作子载波分配算法,来实现吞吐量和公平性的折中。在功率分配阶段采用迭代功率分配算法来有效利用有限的功率。仿真结果显示本文提出的协作算法的中断概率明显小于传统非协作算法;在协作算法中有功率分配算法的中断概率小于没有功率分配算法的。因此说本文提出的资源优化算法能很好的克服信道瞬时衰落的影响,保证多播数据的成功传输。     

多天线上行无线中继网络的网络编码性能

针对配置多天线的上行无线中继网络,提出了一种基于网络编码的传输方案,从遍历容量和中断概率的角度对其进行了分析,并与基于同样拓扑的普通中继分集方案和正交空时编码方案进行了性能比较结果表明,网络编码可以有效地改善多天线上行无线中继网络的性能,且天线数越多,性能越好     

中继网络中基于有限反馈的自适应多播资源分配

提出了多播中继网络中基于有限反馈的自适应子载波和功率分配策略.根据新的反馈算法和传输协议确定每个多播组的传输模式;又提出“公平子载波分配”策略,达到了公平性和服务质量的折中,最后根据新的“协作功率迭代(CFI)”策略完成了有效的功率分配,该CFI策略先利用注水定理确定每个子载波的目标速率,然后通过一个功率迭代过程实现了功率最佳化.仿真结果显示新的多播策略大大降低了上行反馈开销且所需功率和多播业务中断概率远远小于直传策略.     

WiMAX上行功率控制中分集合并研究

WiMAX上行链路采用功率控制提高系统容量和链路质量,在基于信号干扰噪声比(SINR)平衡准则的功率控制中,同道干扰和基站端天线合并算法对用于功率控制的SINR有重要影响. 首先构建了WiMAX同道干扰模型,根据该模型推导出功率控制中SINR的中断概率; 然后,针对基站端天线合并算法对SINR中断概率的影响,提出硬/软限幅合并算法. 仿真结果表明,提出的合并算法能够有效抑制同道干扰,降低功率控制中SINR的中断概率,改善WiMAX上行功率控制性能.     

无线Ad Hoc网络中双向传输容量的研究

目前对于基于双向传输信道的无线Ad Hoc网络传输容量的研究还很少,主要原因是无法得到传输容量的闭合表达式,无法准确地研究各种网络参数对传输容量的影响.针对这一情况,使用随机几何理论建立无线Ad Hoc网络双向传输模型,并对瑞利衰落信道时双向传输成功概率和双向传输容量的闭合表达式进行了理论推导.数值仿真结果表明:单次传输的成功概率受多个网络参数的影响,实际网络中通信密度的增加会导致通信成功概率的迅速下降;双向传输容量主要受到网络允许的最大通信失败概率的影响,当最大通信失败概率较小时,双向传输容量随着最大通信失败概率的增加而显著增大,但是此时通信质量也会下降,因此需要选择合适的最大通信失败概率以便兼顾通信质量和双向传输容量.     

基于网络编码的中继方案及其最优功率分配

提出了一种基于网络编码的无线中继方案,并通过研究该方案下系统的中断概率,给出了最优功率分配的策略.根据MPSK调制的相位特性,在中继节点和基站直接以调制后的符号进行编码和译码,利用对系统中断概率的分析,推出了高信噪比下中断概率的上界,通过分析最小化中断概率的上界,得出最优功率分配的策略.仿真结果表明,本文方案性能要优于...     

认知多源多中继协作传输中断概率

研究了存在多个主用户发射机和多个主用户接收机时,双跳多源多中继节点的协作潜伏式认知无线电网络的中断概率。基于主用户中断概率的限制,给出一种自适应功率控制策略以调节认知次用户的发射功率。在此基础上,提出采用一种基于信干噪比的"源-中继"选择方案来研究潜伏式认知无线电网络中次用户的中断平台效应。在瑞利衰落环境下,分别推导了次用户目的节点采用最大比合并和选择合并时选择协作解码转发认知网络中断概率准确的闭式表达式。推导过程中,考虑多个主用户发射机在认知次用户目的节点引起的接收信干噪比之间的相关性。结果表明,尽管在高信噪比时存在中断平台效应,但是可以通过增加次用户源节点或可获得中继的数目来有效减小中断平台效应。     

非对称双向中继信道中断概率分析与功率分配策略

为改善非对称瑞利衰落信道下双向放大转发中继系统的中断性能,提出一种新的最小化中断概率的功率分配方案.引入非对称因子,通过理论分析给出传统三节点网络结构中4种非对称双向中继信道下系统中断概率的闭合表达式,并通过仿真比较发现下行信道非对称系统中断性能最差.针对下行信道非对称系统,利用基于信道状态信息的用户节点功率分配方案来最小化中断概率,该方案中功率分配值为与非对称因子有关的分段函数,节点能根据信道状态的变化自适应调整发射功率.仿真实验结果表明:提出的功率分配方案可以改善下行非对称双向中继系统的中断性能,与等功率分配方案相比,非对称因子越小,改善效果越好.     

考虑开断相对概率与后果的电网脆弱线路辨识

综合线路开断的相对概率和开断后果,考虑网架拓扑结构及实时运行状态、电源及负荷分布以及线路的传输容量等关键电网信息,给出识别电网脆弱线路的新方法.首先,定义单位熵综合负载率来描述电网的脆弱性,以线路开断前后该指标的变化,并用线路两端节点的重要度对其进行修正,以此来衡量线路开断后果.为合理地评估节点重要度,引入广泛用于网页排序的HITS算法,并对算法进行适应性改进.然后,从线路自身故障率和线路运行时受负荷随机波动影响而潮流越限的相对概率两方面评估线路开断相对概率;给出电网脆弱线路识别流程.IEEE 39算例验证了所提方法合理有效.     

认知OFDM网络中基于中断概率约束的功率分配

研究了认知正交频分复用(OFDM)系统的容量极限及最优功率分配策略. 为限制主用户中断概率,建立了在主用户接收端中断概率受限下最大化认知用户传输速率的数学优化问题,并利用拉格朗日乘数法得到该问题的最优解. 仿真结果表明,所提算法将主用户中断概率限制在其可容忍范围内的同时,最大化了认知用户的传输速率.     

基于功率成本的中继系统最优功率分配

为了降低移动通信网络的功率成本,依据不同的供电方式所确定的不同功率价格,提出了以功率成本为约束条件,以最小中断概率为优化目标的中继系统最优功率分配方法. 主要采用拉格朗日乘子法求解功率分配结果. 仿真结果表明,当各节点功率价格不同时,基于功率成本的最优功率分配与不考虑功率价格的最优功率分配相比,在中断概率相同的条件下,功率成本较小;当各节点的功率价格相差较大时,对比效果更加明显.     

基于OFDMA的分布式网络架构干扰分析及资源池概念

为了评估采用正交频分多址接入技术的多小区分布式网络架构的干扰状况，以广义分布式小区架构——群小区为例，具体分析了不采用功率控制、采用信干比平衡功率控制策略以及进一步采用逐步删除算法时的群小区架构小区间干扰状况，评估了与传统蜂窝架构相比较的系统中断性能．分析与仿真表明，相对于传统蜂窝结构，群小区架构的小区间干扰并没有大幅度的提高．并且由于群小区架构的系统资源是统一进行分配与管理的，系统性能较传统蜂窝架构有更大的提高．基于此分析，进一步提出了资源池概念．     

衰落环境下B3G移动通信系统有效信道容量优化的研究

研究Rayleigh衰落信道下B3G移动通信系统有效信道容量的优化问题。首先,回顾了有衰落时的Shannon信道容量,并根据信道信息确定最佳功率控制方案;然后,根据系统给定的掉话概率Pout确定最佳的干扰门限值α0*,使系统总干扰最小;最后,在定义系统有效信道容量概念的基础上利用拉格朗日乘子法推导出最大化系统有效信道容量的发射数据速率。研究表明,α0*与功率控制干扰因子ρ、接收机可分辨出的路径数M以及系统掉话率等有关。数值仿真结果证明了理论推导的正确性,并得出结论:对于给定的α0*,只要选取M≥4,功率控制干扰因子ρ≤0.5,系统有效信道容量就存在全局最大值。     

多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配

针对多中继协作通信带来的中断性能差与高能耗问题,在N个源节点的混合译码放大转发网络中,提出了一种基于多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配方案.该方案将空闲时的N-1个源节点当作"中继节点","中继节点"根据信道统计特性值自适应地降序排列,选取M个"中继节点"组成最优中继集合.当中断概率一定时,根据信噪比门限判断被选择M个"中继节点"的协作方式,构造系统总功率Lagrange函数,通过 Karush-Kuhn-Tucker极值条件求得系统各节点的最小功率.数值分析结果表明,在传输速率为0.5~0.8 bit·s-1·Hz-1范围内,相比于放大转发方式下的多源-多中继协作通信的功率分配方案,该功率分配方案的总功率节省了9~22 dBm,极大地减小了系统资源的消耗.     

车联网CR-NOMA系统物理层安全性能分析

认知无线电—非正交多址接入（CR-NOMA）能够满足第5代移动通信系统的大规模连接,实现车联网的低时延、低功耗和广覆盖。针对协作CR-NOMA的车联网络,基于保密中断概率分析了主用户的物理层安全传输性能,并研究了次用户发射信噪比、次用户数量、保密速率以及功率分配系数对主用户保密中断概率的影响。仿真结果表明,在窃听者存在的情况下,通过增大次用户发射信噪比、选取次用户数量以及合适的目标速率能够降低主用户的保密中断概率,从而提升主用户系统的物理层安全性能。