MIMO-OFDMA系统下行链路的一种自适应资源分配方案

为了在MIMO-OFDMA系统中利用延时的信道状态信息极大化系统吞吐量,提出了一种结合正交空时分组码与特征波束形成的传输方案,并在上述传输方案中提出一种低复杂度的两步子载波分配算法.首先根据用户平均信道质量与速率需求分配带宽,然后遵循标定星座距离最小的准则依次将各子载波指派给用户,获得多用户分集增益.最后在子载波间分配功率确保达到用户速率要求.仿真结果表明,该方案能充分利用具有时延的信道状态信息和多个发射天线有效提高系统吞吐量.     

保证混合业务质量的跨层OFDMA资源分配方法

提出了一种新的跨层正交频分多址（OFDMA）系统资源分配方法,其综合考虑了无线信道的时变特征和媒体接入子层（MAC）业务质量（QoS）要求,将MAC层分组调度和物理层的OFDM子信道分配及自适应调制编码进行联合设计,目的是在保证实时时延敏感业务和非实时业务的QoS基础上最大化系统吞吐量。在子载波分配过程中,分别采用了信道依赖的最早预期 (CD-EDD)算法和 最小速率需求(MRR)算法,对实时时延敏感业务和非实时业务进行调度。基于IEEE 802.16标准建立了动态仿真模型对算法性能进行评估,结果表明较传统的最大信噪比方法在系统吞吐量相近的基础上对时延特性、用户公平性方面有较大性能提升。     

MIMO系统中码速率约束下的联合收发优化

从实际的通信要求出发,在给定发射功率和传输码速率条件约束下,对多入多出(MIMO)空间复用结构进行优化,提出了1种新的MIMO系统联合收发算法,从而使得整个系统误码率最小. 该优化方法通过优化后的收发滤波器将整个MIMO系统分解为多个独立并行子信道,然后将简化后的Fischer加载算法应用到该MIMO空间复用系统中,进而求出在这些子信道上进行最优功率分配的算法. 从而实现码速率约束下的联合收发优化. 分析和仿真结果一致表明,在同一MIMO空间复用系统中,在相同的信噪比情况下,码速率越低系统的误码性能就越好. 而当码速率相同时,收发天线数目越多系统的性能就越好.     

MIMO中继系统子信道和调制方式联合选择

为提高多输入多输出(MIMO)中继系统的吞吐量性能并降低反馈信令比特数,提出了一种应用于两跳中继系统的子信道和调制方式联合自适应选择方法. 源端到目的端的信道被当作一个等效信道,通过奇异值分解,该等效信道被分解成多个并行子信道. 该算法将使用的子信道数及相应的调制方式作为一个整体进行选择及反馈. 仿真结果表明,与传统各子信道独立选择调制方式的方法相比,该方法可使用较少的信令比特数实现较高的吞吐量性能.     

OFDM系统多小区联合资源分配算法

提出了一种正交频分复用(OFDM)系统多小区间联合的自适应资源分配算法。为了降低系统复杂度,子信道分配和功率分配在不同的层次上分步执行,在小区内部采用改进的Max C/I算法进行动态子信道分配,并以此为基础利用禁忌搜索算法(TS)寻求多小区同频子信道发送功率的最优分配解。性能分析和仿真结果表明,与已有算法相比,该算法能够在满足用户的最小速率要求下充分利用无线频谱资源,提高系统吞吐量。     

基于ARQ的STBC系统多速率调制方案

为了在空时分组编码(STBC)系统实现香农容量,提出了基于自动重传请求(ARQ)的多速率调制方案。利用接收端的信道状态信息(CSI)确定每个分组数据的调制比特数,并将其反馈到发射端。如果某个分组数据由于信道衰落很大而不能正确接收,则利用ARQ协议将此分组重传。分析了所提方案的吞吐量,得出吞吐量只与平均发射信噪比和收发天线数的乘积有关,给出了吞吐量公式,并证明了其极限为香农容量。仿真证明,多速率调制方案与固定速率方案相比在性能上有极大改善。     

多用户MIMO-OFDM系统的子信道可变速率算法

联合考虑随机波束成形和自适应调制建立了MIMO-OFDM系统的自适应多用户分集系统模型,提出了随机波束成形QR接收机的子信道可变速率算法,推导了在最小化系统误码率情况下系统的误码性能。仿真结果表明,该算法在用户数很小时使系统性能收敛到特征波束成形系统的性能;当用户数增多时,采用天线分配算法的多用户分集系统能获得比特征波束成形系统更好的性能;将自适应编码调制技术运用到多用户分集系统,从而提高系统的实际吞吐量和误码性能。     

相关瑞利信道下VBLAST-OFDM的子载波分配算法

针对多用户垂直贝尔实验室分层空时-正交频分复用(VBLAST-OFDM)下行链路,以系统吞吐量最大化为优化目标,给出一种在相关瑞利衰落信道下基于部分信道状态信息(CSI)的子载波分配算法.该算法充分考虑到实际通信系统中CSI的反馈过期和信道的空间相关性对系统性能的影响,分别采用均值反馈的时域相关性模型和克罗内克(Kronecker)模型进行分析,从而得到相应的子载波分配原则.实验结果表明,该算法不仅能有效地反映天线相关矩阵中相关系数以及延时反馈参数对系统吞吐量的影响,且与未利用均值反馈模型的子载波分配相比具有明显的优越性.     

矢量广播信道下CDMA和TDMA信道容量的比较

对矢量广播信道下TDMA(time division multiple access)系统和CDMA(code division multiple access)系统的速率和容量(sum rate capacity)进行了研究。在TDMA系统中,每一时刻基站只能向一个用户发送信号,而CDMA则可以同时向所有的用户发送信号。对于TDMA系统,当信道是标量时,它可以达到速率和容量,而当基站带有多根天线时,TDMA的速率和容量就不是最优的。经过详细的分析,推导出了CDMA 系统在矢量广播信道下速率和容量的上界以及TDMA系统在矢量广播信道下速率和容量的下界。通过2个界的比较表明,在矢量广播信道下CDMA系统速率和最多是TDMA系统的min(M,K)倍,其中M是发射天线的数目,K是系统中的用户数目。     

非均匀多信道Ad Hoc网络信道选择方法

提出了一种基于混合博弈的Ad hoc网络多信道选择算法,以最大化每个节点吞吐量为目标,研究了在多个信道速率不同的情况下节点对接入信道的选择问题. 首先通过建立饱和吞吐量模型来量化节点选择不同信道所获得的收益,然后利用混合博弈纳什均衡理论分析不同用户数时的信道选择策略,并提出一种混合策略信道选择算法,以最大化每个节点的吞吐量,同时保证了信道分配的公平性. 仿真结果表明,该算法能较大地提高系统吞吐量,在多用户竞争情况下,与随机选择和共享信道等策略相比,吞吐量至少提高了15%.     

多业务组播系统中基于公平性的高效资源分配

提出了多业务组播系统中最大化系统吞吐量的自适应子载波和功率分配算法.根据各组播业务的数据率要求进行业务间功率和子载波的分配,达到业务间公平性的目标;设计了子载波协作传输方案及其简化方案来传输数据,在保证订阅相同业务各用户间公平性的同时提高了系统容量;对每个组播业务进行子载波间的功率调整,进一步增强系统容量.仿真结果显示,所提出的多播算法在保证业务间公平和订阅相同业务的用户间公平的条件下,显著地增大了系统容量.     

面向多路径并行数据传输的动态路径选择方法

针对多路传输控制协议联合拥塞控制未考虑丢包率对吞吐量的影响和传统静态路径选择方法降低并行数据传输鲁棒性的问题,提出一种以提升吞吐量为优化目标的基于马尔可夫决策过程的动态路径选择方法. 综合考虑往返时延和丢包率对吞吐量的影响,根据最优策略动态地选取不同的路径进行数据传输,数据传输时不减少路径数量,在不影响并行数据传输鲁棒性的基础上提升吞吐量. 仿真结果表明,在路径参数变化时,所提出的路径选择方法可以更有效地均衡流量,提升吞吐量.     

Multi-slots Wideband Cooperative Spectrum Sensing Based on Weighed Data Fusion in Cognitive Radio

In order to avoid the interference to the primary user(PU), in this paper Cognitive Radio (CR) periodically senses the presence of PU, and during one period, CR can sense all the sub-channels based on weighed data fusion and then use all the idle channels decided by the coordinator. The local sensing time of CR is divided into multi-slots in which CR can sense any sub-channel. Through reasonably allocating the sensing slots and users by mathematic optimization, the proposed algorithm can improve the total throughput of CR. The optimization problem of the proposed scheme which seeks to maximize the throughput subject to the constraint of the detected performance of each sub-channel is proposed in order to choose the optimum local sense time and the number of the cooperative CRs. The simulation results indicate that the proposed scheme can obtain higher throughput than the conventional single-channel sense, and there are the optimum local sense time and the number of cooperative CRs to make the throughput reach maximum.     

TD-LTE-A系统下行多用户CoMP联合预编码算法

LTE-A中多点协作传输(CoMP)技术可以通过多点协作发送、协作干扰消除等策略提高系统容量,特别是能增强小区边缘用户的接收信干噪比(SINR),改善通信质量,为此,针对多用户CoMP(MU-CoMP)中多流联合发送波束成形算法设计问题,以接收信号平均SINR最大化作为目标函数,通过计算信道状态信息估计值以及多用户干扰、噪声的统计自相关矩阵,构造正则矩阵束,将最大化接收SINR的联合传输预编码矩阵求解问题转化为正则矩阵束的广义特征向量求解问题,设计的权重矩阵既对准最大增益的波束方向,又能有效抑制用户及流间干扰. 计算机仿真验证了该CoMP预编码矩阵联合设计算法能获得协作波束成形增益,且具有较强的鲁棒特性.     

星载存储器吞吐率瓶颈与高速并行缓存机制

为解决目前星载存储器无法有效支持多路高速数据并行存储的问题,针对载荷数据高速输入需求,对基于NAND Flash的固态存储器的吞吐率瓶颈进行分析,根据固态存储器的固有写操作特性对有效吞吐率的影响,提出了四级流水线操作和总线并行扩展方案;针对多通道数据并行存储、流水线加载连续性等需求,对使用现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)内部双端口随机存取存储器RAM(Random access memory)、外置静态随机存取存储器SRAM(Static Random Acess Memory)等已有缓存方案的不足进行分析,完成了基于同步动态随机存储器SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)的方案可行性分析与新型存储单元架构设计,最终提出了基于SDRAM的高速多通道缓存与存储协同调度方案.模型仿真与原型功能验证结果表明,方案在极限工况下可将4路高速文件数据连续并行接收缓存至SDRAM中,并可根据各分区缓存状态将文件数据按优先级自主动态写入Flash中,期间缓存无溢出,并最终进入常规动态平衡调度状态,实现了对多路高速载荷数据的并行接收缓存和自主调度存储,且存储器的数据吞吐率可达1.2Gbps,能够满足未来星载存储器对多路高速载荷数据存储的需求.     

Performance and Improvement Quality Estimation of MCS Selection with Channel Errors for HSDPA

The throughput performance of modulation and coding schemes （MCS） selection with channel quality estimation errors （CQEE） is analyzed for high-speed downlink packet access （HSDPA）. To reduce the loss of throughput caused by CQEE, the robust MCS selection method and adaptive MCS switching scheme are proposed. In addition, automatic repeat request （ARQ） scheme is used to improve the block error rate （BLER） performance. Simulation results show that the proposed methods decrease the throughput loss resulted from CQEE efficiently and BLER performance gets better with ARQ scheme.     

Performance and Improvement of MCS Selection with Channel Quality Estimation Errors for HSDPA

The high-speed downlink packet access(HSD-PA)[1,2]is currently being standardized in3GPPforrelease5and release6.The main goal of HSDPAisto allow wideband code division multiple access(WCDMA)to support downlink peak data rates inthe range of approxi mately8-10Mbit·s-1for besteffort packet-data services[3,4].One major link adaptation(LA)technique em-ployedfor HSDPAis adaptive modulation and coding(AMC).The principle of AMCistochangethe mod-ulation and coding scheme(MCS)in accordan…     

考虑断点成本的长干线分段绿波控制方法

为了解决交叉口数量较多的长干线绿波控制中绿波带宽较小或无可行带宽的问题,在经典双向绿波控制模型算法的基础上,建立考虑断点成本的长干线分段绿波控制算法. 通过0-1状态变量描述各交叉口是否为绿波分段点,根据同一子段内部交叉口与不同子段之间交叉口的带宽关系及绿波传递关系,调整优化求解算法中的带宽约束与整环约束,考虑绿波分段点处的带宽损失,以不含子段首个交叉口带宽的实际长干线带宽总和为优化目标,构建考虑断点成本的长干线分段绿波控制求解算法. 通过算例,对比MAXBAND-81经典模型与所提方法的求解结果. 研究结果表明,相对于MAXBAND-81,利用所提算法能够有效地提高长干线协调控制绿波带宽,提升长干线主路的通行效率;当无法确定分段数限制时,利用所提方法可以在全局范围内求得最优的绿波分段划分方法与长干线最大带宽和.     

一种基于对象的分形视频压缩算法研究

基于分形视频压缩的典型方法,提出了一种改进并提高其压缩性能的方法,用更有效的宏块划分规则替代传统的四叉树划分规则、简化块的搜索策略和范围、使用类似H.264标准的I帧和减少重复计算等。提出了一种在分形视频压缩算法中的基于对象(OB)压缩的实现方法,可以对任意对象单独进行压缩编码,极大地提高压缩比和压缩速度,降低比特率并节省数据传输时的带宽。实验结果表明,相比典型的方法,本文提出的分形视频压缩算法,压缩比提高了近4倍,压缩速度快近10倍,图像质量提高了3～5dB,显著地提高了分形视频压缩算法的性能;同时,OB的压缩方法简单有效,压缩比和压缩速度又有大幅度提高,使分形视频压缩的应用具有更大的灵活性和实用性。     

整体优化的吞吐量预测中继选择策略

提出了一种蜂窝网络中关于移动中继的选择方案,将小区内的用户按照下行路径损耗分为一跳用户和两跳用户.一跳用户由基站直接对其分配资源,两跳用户采用整体优化的吞吐量预测中继选择算法选择空闲用户作为中继节点.该算法全面考虑了带宽与信道质量对通信速率的影响,以两跳用户所在接入链路与回程链路吞吐量相等为原则主动调节两跳用户带宽分配比例,并且通过匈牙利算法计算出系统吞吐量最大时的最佳匹配矩阵.仿真结果表明,该算法能够有效提升边缘用户吞吐量和频谱利用率.