基于博弈论的同频异构网络功率分配算法研究

文章针对异构网络的功率分配问题,研究分析了基于博弈论的同频异构网络功率分配算法。然后,基于该算法提出了两种代价因子选择方法：固定代价因子和自适应代价因子。最后根据这两种代价因子选择方法对所提出的基于博弈论的同频异构网络功率分配算法进行了仿真和性能分析。     

异构蜂窝网络中基于能效的非正交多址接入下行功率分配算法

该文针对应用非正交多址接入(NOMA)技术的异构蜂窝网络,在考虑层间层内干扰的情况下,提出一种能效最大化的功率分配算法。该算法主要包括两部分,一部分为子信道内用户功率分配因子的求解,主要利用差分优化的方法,迭代求解。另一部分为子信道间的功率分配,主要利用凹凸程序法将原有的非凸问题简化为可解的凸问题,最后利用拉格朗日求解法得出功率最优解。仿真结果表明该算法有良好的迭代性,且新算法表明利用NOMA技术得到的系统能效较利用正交技术得到的系统能效提高了至少44%以上。     

功率约束条件不同时下行相干CoMP传输异构网的性能

本文研究在异构网中进行相干协作多点传输时低复杂度迫零（ZF）预编码的性能。我们考虑在同构网中常用的低复杂度ZF预编码结构,即先进行ZF波束形成再进行功率分配,分析在采用和功率约束及单基站功率约束下使和数据率最大的功率分配时协作传输的性能,并与实际系统中常用的等功率分配的性能进行比较。分析结果表明,在异构网多载波系统中进行下行相干协作传输时,与在同构网中的结果不同,协作传输后单基站功率约束的性能远优于其他功率约束下的性能。但是,当协作的宏基站与微基站最大功率差别较大时,宏用户的性能在协作后甚至不如不进行协作传输,而微用户的性能会有所提高。这意味着在异构网中设计协作预编码时必须考虑单基站功率约束,而且不能只对功率分配进行优化设计。      

基于能量采集异构蜂窝网络的功率分配算法研究

针对能量采集异构蜂窝网络,由于能量到达和信道状态的随机性导致离线功率分配算法只能取得理论最优,本文提出了一种在线功率分配算法.算法在每个时隙开始时,基站控制器通过能量判别选出满足开启条件的小蜂窝基站,然后采用基于拉格朗日乘子的两层迭代算法对所选择的小蜂窝基站分配发射功率,能够实际最大化系统在每个时隙的能效.仿真表明在满足基站开启条件的情况下,所提算法可以为密集异构网络提供更高的能量效率.该算法适用于信道状态和能量状态不可预测的网络.     

LTE-A中异构网络的切换分析

在传统网络数据流量爆发性增长、频谱效率已接近极限值的形式下,异构组网是增加网络容量、提高数据速率的有效方式。LTE-A系统中异构组网引入低功率节点,缩短了网络与用户间距离,提高了无线链路质量和频谱效率,逐渐成为LTE-A系统中的关键技术之一,但同时也带来复杂的移动性管理等问题。在深入分析3GPP E-UTRA协议规范的基础上,首先建立了LTE-A MacroPico异构网络拓扑模型,然后对Macro-to-Pico和Pico-to-Macro双向切换概率进行了分析和仿真。在此基础上,给出了用户及其相关网络参数对于切换成功概率的影响分析。     

异构无线通信系统的融合机制和协同功率分配算法研究

该文提出了一种基于协同通信和无线中继技术的融合机制,以实现异构无线接入网的互联互通和融合。为了最大化所提异构协同网络方案的协同容量,从理论上给出了协同功率分配优化理论模型,并介绍了一种不同于传统注水理论的基于效用函数的协同功率分配算法,该算法在合理设置发射功率保证第1跳和第2跳链路的传输速率匹配的前提下能够优化系统性能。仿真结果表明所提协同功率分配算法有显著的性能增益。     

LTE-A中异构蜂窝网络下的切换技术研究

随着小型蜂窝基站的大量部署,异构网络环境越来越复杂,为了保证用户在小型蜂窝基站和宏基站的无缝移动,用户对移动性管理也提出了更高的要求。因此,异构蜂窝网络的移动性管理成为未来通信的一个重要技术。本文针对小型蜂窝基站的大量部署和用户的频繁移动带来的切换问题进行分析,总结了LTE-A切换的基本知识,并进一步归纳了LTE-A中异构蜂窝网络下切换技术的关键研究点。     

基于用户体验质量和系统能耗的异构网络联合接入选择和功率分配策略

为了解决无线网络能耗和用户体验质量的问题,提出了一种应用于异构无线网络环境的基于多目标优化的联合接入选择和功率分配策略。该策略以最小化系统整体能耗和最大化用户平均体验质量为目标,建立了多目标优化联合分配模型,通过差分进化算法得到联合分配模型的最优解集,并结合 TOPSIS 的方法从最优解集中得到折中的联合分配方案。仿真结果表明,本文所提的策略能够有效地降低系统能耗,并提升用户整体的服务体验。     

LTE—AdVanCed：下一代无线宽带技术

LTE—Advanced（简称LTE—A或称为LTER10）是LTE R8的平滑演进,文章在简单回顾LTE R8物理层结构的基础上,分析了LTE—A的技术需求和指标,并对LTE—A的几项关键技术进行了详细的解读,包括：载波聚合、扩展的上下行空间复用、下行协作多点传输和异构网络。     

认知无线网络中一种基于匹配和干扰量化的LTE-A上行资源共享机制

认知无线网络中基于OFDMA的次系统(SS)与LTE-A主系统(PS)以重叠方式共享频谱的问题越来越受到学术界重视,该文关注上述场景中的资源分配和干扰避免问题。该问题的困难在于资源分配子问题中带耦合干扰的功率分配问题是NP-难的。为了满足研究场景提出的时延约束,该文将提出两阶段资源分配算法：子载波分配阶段的最大权匹配方法和功率分配阶段的干扰量化分配方法,简记为MQRA算法。理论分析和仿真结果表明,该文提出的MQRA算法能够很好地平衡性能和复杂性,并适用于LTE-A主系统下的频谱共享问题。     

LTE-A中下行参考信号冲突的性能分析

在LTE-A标准中,下行用户级的解调参考信号会与物理广播信道以及主、辅同步信号等冲突。终端可以不接收冲突的资源块甚至整个PDSCH/ePDCCH数据,这将对LTE-A下行系统性能产生较大影响。针对资源冲突情况,系统分析了基站和终端多种解决策略以及相应的理论性能。通过性能仿真给出了冲突解决策略的链路级性能增益。结合仿真结果,建议设备和终端共同改进来约束终端行为并提高性能。     

LTE-A载波聚合下的载波切换分析

多载波聚合技术是LTE-A(LTE-advanced)系统的一个关键技术,它能解决LTE-A系统对带宽资源的需求.由于不同频带的信号传输功率、覆盖范围不尽相同,使得终端在小区间的切换成为难点.本文在LTE切换流程的基础上分析了LTE-A载波聚合环境下的载波切换场景、小区内及小区间的载波切换流程,为了减少多载波切换的失败率,提出了同时向多个符合条件的相邻小区发出切换请求并选择其中最佳小区进行切换的改进思路,同时针对多目标eNB切换方式设计了两种多载波切换方法.     

分布式小区中CDD的功率分配方法及性能分析

为了有效地在分布式小区中使用循环延迟分集技术,文章首先得到了分布式环境下循环延迟分集的成对差错概率的上界。以最小化成对差错概率的上界为目标,提出了一种分布式环境下循环延迟分集的次优功率分配方案。仿真结果表明,通过对移动台位置信息的利用,得到其路径损耗信息,再结合次优功率分配方案,分布式小区中循环延迟分集的系统性能得到改善。     

OFDM系统频率选择性信道功率分配方案

自适应分配技术根据子信道的瞬时估计值动态地分配传输比特数和发送功率,可以优化正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplex）系统的整体性能。这里讨论了基于容量优化的自适应比特分配算法,基于误比特率优化的最佳功率分配算法和次佳功率分配算法。仿真结果表明,对不同信道环境下三种算法的特点和性能进行了分析和比较。仿真结果表明,自适应分配技术可以优化系统的容量和误比特率。     

LTE-A上行MIMO系统中空频编码及CM性能的研究

在LTE-A上行系统中,人们采用单载波频分多址接入（SC-FDMA）方案。SC-FDMA是一种具有与正交频分复用（OFDM）系统相似复杂度,立方度量（CM）低的单载波调制和频域均衡技术。首先介绍了LTE-A上行多输入输出（MIMO）系统架构,在此基础上研究资源块、调制方式和多天线空频编码（SFBC）对上行系统CM的影响。仿真结果证明,天线越多,其对系统CM影响越大,4天线发送系统中空频编码技术对系统CM值的影响占主体。     

认知无线电网络中基于功率有效性的最优功率分配

在资源受限的认知无线电网络中,如何提高次用户网络的功率利用率是一个值得考虑的问题。针对这个问题,本文首先提出了认知无线电网络中基于功率有效性的次用户最优功率分配算法,该算法不仅考虑主用户网络中断概率对次用户发射功率的限制,而且兼顾次用户网络本身的中断概率要求。其次,为了进一步降低节点的计算复杂度,本文通过降维处理将目标最优化问题转化为两个子问题进行求解,从而提出一种次优的低复杂度功率分配算法。仿真结果表明,次优算法相比最优算法仅带来有限的性能损失,但是却有效地节省了计算时间和存储空间;此外,当中继节点靠近源节点时更有利于系统功率效率的提高,源节点到目的节点链路相比中继链路对系统的性能影响更大。      

LTE-A中继场景下切换的安全处理研究

中继作为LTE-A的关键技术之一,既能优化网络覆盖,还可以提高系统容量。然而中继的引入也为系统带来了诸多安全挑战。分析了中继部署场景下用户终端切换时的安全问题,给出不同切换场景模式的安全解决方案,以保证切换后通信的正常进行,并且通过建立Petri网络模型对所设计流程进行了分析。最后,对移动中继切换时的安全处理进行了讨论。     

LTE-A多小区中继网络两跳速率匹配资源分配算法

针对中继网络的两跳特性,提出一种多小区中继网络两跳速率匹配资源分配算法。首先,在第一个子时隙内各小区独立地为小区中所有用户分配子载波,并根据子载波分配结果,建立基于非合作博弈的功率分配模型;然后,由第一跳资源分配结果对第二跳速率匹配,自适应地为中继分配资源以满足边缘用户的速率需求。仿真结果表明,该算法在满足边缘用户速率需求的前提下,进一步提高了中心用户的吞吐量,同时降低了系统的发射功率,从而提升了系统性能。     

OFDMA系统中功率分配新算法研究

通过对迭代注水算法的分析,提出了一种功率分配的新算法,该算法不需要多次迭代,并且能在一定功率约束的条件下,有效地提高系统吞吐量。给出了具体的算法实现步骤和复杂度分析,表明该算法复杂度明显低于迭代注水算法。最后,对该算法进行了仿真分析,并以信噪比为8 dB时为例,分析了两算法的吞吐量性能。仿真结果表明,在低信噪比环境中该算法对系统容量的改善更为显著,且所提算法的吞吐量性能完全逼近迭代注水算法。