蜂窝中继网络中协作切换策略研究

传统蜂窝网络架构存在着不少缺陷,小区边缘用户的服务质量远差于靠近基站中心的用户。通过部署中继,并完善其切换算法,提出了在该蜂窝中继网络中基于中继协作的切换策略,且对小区内及小区间切换策略进行细化,这样可以更精确的选择接入站点。比较了传统切换与协作切换中的切换阻塞率以及切换次数,通过仿真证明基于中继协作的协作切换的切换阻塞率小于传统切换,且基站间切换次数也得到降低,减轻了基站的负担,使系统性能得到提升。     

蜂窝网络分布式中继选择算法

针对蜂窝网络中的功耗优化问题,研究了如何最小化两跳中继蜂窝网络的系统总功耗。首先根据信道传输功率的闭合表达式得到满足信道最小中断概率情况下的最优链路传输功率,然后通过使用基于Acknowledgement的分布式拍卖算法(DAA-ACK)和改进的分布式拍卖算法(IDAA)帮助用户节点选择合适的中继基站。仿真结果显示,这两种算法仅需要用户节点与邻居中继基站交换少量信息,并可通过有限次迭代快速选择出使系统总功率最小的中继节点。     

基于分组压缩的协作中继技术研究

为提升多用户中继系统的传输效率,提出一种基于分组压缩的协作中继技术(CRCP, Coopcrativc Relaying based on Compressed Packet)。中继节点对每个接收到的分组进行协作编码后发送,减少了分组传输时间,同时可获取分集增益,以降低无线信道衰落的影响。以两跳、多接入模型为例,分析了该技术的频谱效率。结果表明,在高信噪比区域,相对于传统中继方案,CROP的频谱效率提升了1/3;在中低信噪比区域,相比于非正交复数域网络编码方案,CROP的频谱效率显著提高。     

两跳中继系统中调度算法的改进及性能比较*

提出了一种改进的最大载干比和比例公平（Emax C/I & EPF）调度算法。首先根据到基站的距离,划分BS和RS域,然后分别在BS和RS域内采用改进的最大载干比（Emax C/I）算法和改进的比例公平（EPF）算法。将提出的改进算法（Emax C/I & EPF）分别与部分比例公平（PPF）算法、两跳比例公平（THPF）算法以及改进前的算法进行了比较。仿真结果证明,该改进算法（Emax C/I & EPF）在系统频谱效率性能与公平性能之间达到了较好的权衡。     

蜂窝网络下D2D通信重用多用户资源研究

D2D通信采取重用蜂窝系统内传统的UE用户的资源来提升系统的资源利用率.文章提出“D干扰域”的概念,作为判断是否重用某个特定的UE用户资源的依据.结合最优的模式选择方案和资源分配算法,对单蜂窝系统下的两种通信场景做出了仿真研究.场景一的仿真环境有一对D2D设备和多个UE用户,仿真结果验证了D2D通信可以提高资源利用率,也表明增加重用的UE数目可以提升系统性能.场景二的仿真环境中存在多对D2D设备,仿真结果表明在蜂窝内大部分区域,尤其靠近小区边缘时,并非重用可用的最大ue用户数才能获得最佳性能.具体的数目和“D干扰域”有关.文章的研究结论对D2D设备通信的多用户资源重用研究具有指导意义.     

解码转发单向多中继网络的能效与谱效权衡

为优化解码转发(DF)单向多中继网络的能量效率(EE)与频谱效率(SE),提出一种中继选择与功率分配联合优化方法.在DF单向多中继传输网络中,选择能够使EE最大的中继节点作为最佳中继并进行最优功率分配,给出最优功率分配下EE和SE的表达式,以提高SE为目标求出最优功率分配因子,将其代入EE的计算表达式后,将节点总功率作...     

基于模糊多目标决策的两跳中继蜂窝网络切换算法

简要介绍了在集成两跳Ad Hoc和蜂窝网络的结构下,触发网络进行切换的一些因素和两种路由代理发现算法,并且提出了一种新的基于模糊多目标决策方法的切换决定算法。算法从层次分析和模糊综合评价理论的思想出发,结合用户、终端、业务和网络信息,对网络链路的性能进行综合评价,选择出最适合用户业务请求的路径。仿真显示在用户可感知业务QoS下降的情况下,算法可以通过增加QoS的权重而切换到更好的网络链路上,从而为用户提供了“总是最好连接”的服务。     

5G微蜂窝网络中面向传输能效的分布式中继选择优化

提出了一种5G微蜂窝中面向业务传输能效的分布式中继选择优化方法。在满足用户自身传输需求的条件下以最小化传输能量消耗为目标,综合分析了用户业务传输需求、所处无线环境、中继服务节点的位置以及其他用户的决策情况,建立了业务传输知觉的中继选择分布式优化模型。构建了微蜂窝网络能效优化中继选择博弈模型,并证明了该博弈为精确势能博弈。本文设计了能效优化中继选择分布式优化决策算法,证明了算法的收敛性。仿真结果验证了所提博弈模型和学习算法的理论分析结论,表明了所提算法能以分布式决策的方式有效优化微蜂窝网络的中继选择结果,在满足用户传输需求的同时,减小了网络业务传输的能量消耗。     

OFDMA多跳中继蜂窝网络空间复用干扰协调策略

蜂窝网络空间易受到跨层或同层干扰,从而导致其存在资源分配不均衡的问题.针对该问题,提出一种OFDMA多跳中继蜂窝网络空间复用干扰协调策略.首先建立网络模型,在调节无线链路的基础上,通过资源重用策略和相应的多跳中继下行子帧结构,保证网络的资源利用率.基于此,结合STBC干扰协调策略提高小区边缘编码的分集性能.只有当来自多个小区的信号强度没有显著差异时,才可使用STBC编码.否则,选择信号强度最大的小区为用户提供服务,从而减少由多个天线同时服务而引起的附加干扰.实验结果表明:该策略取得了较好的接收信噪比性能,证明其具有较强的有效性.     

平流层通信系统蜂窝移动无线ATM技术研究

分析了平流层通信系统的结构和特点,在此基础上构造了平流层通信系统分段结构模型,并将蜂窝移动无芋ＡＴＭ技术引入平流层通信系统集成应用环境;着 无线接入ＡＴ几蜂窝移动ＡＴＭ,其中针对蜂窝移动无线ＡＴＭ的差错控制。蜂窝小区切换,移动终端位置管理等关键技术问题作了详细探讨。     

基于CORBA与DDS技术改进DRS系统通信

为了解决目前国内现有航管雷达模拟机系统(DRS系统)数据通信时存在数据丢失、数据延迟、系统不稳定方面的问题,提出了一种基于公共对象请求代理结构( CORBA)技术与数据分发服务(DDS)技术的新通信模式.研究了现有DRS系统的通信模式及存在的问题,探讨了CORBA技术和DDS技术在DRS系统中的应用,并对DRS系统在新通信模式下的通信质量进行了分析总结.实验结果表明,该方法能很好解决目前DRS系统在通信上存在的以上问题.     

改进的基于网络编码中继转发方案

针对双向中继网络中传统中继转发协议放大信号的同时放大了噪声、可能转发错误的解码信号、中继判决结果不可靠等问题,提出两种基于互信息转发(MIF)的网络编码中继转发方案。首先,中继节点转发来自两个源端信息的硬判决结果;同时还转发其可靠度;然后,接收端将来自中继节点转发的信号及其可靠度和源端信号合并,并对合并结果进行检测和判决。详细推导了所提出两种方案接收端信噪比(SNR)的表达式,并在加性高斯白噪声(AWGN)信道两种仿真条件下进行数值仿真;同时分别在AWGN信道和瑞利信道中对各种方案误码率进行蒙特卡罗仿真。结果表明在两种信道条件下所提出方案在误码率(BER)性能上较估计转发(EF)方案相比分别有约1 dB和1~2 dB的增益。仿真实验结果说明基于MIF的网络编码方案在双向中继网络中继转发中对系统的误码性能有显著提升效果。     

通信网络中基于协作中继重传策略

针对信息包在通信网络中多播传输进行了研究,提出通信网络中基于协作中继重传策略。当信息包直传失败时,源节点协作多个中继节点对多个丢失的信息包进行编码重传。在重传阶段根据反馈机制结果采取随机接入方式优先对有机会编码的丢失信息包进行组合,然后通过牺牲之前重传过程中传输失败的节点为信息提供空间分集增益,从而减低重传次数。最后在不同信道环境下,该策略与未协作NCARQ和传统ARQ进行Monte Carlo仿真。仿真结果表明,在多中继信道条件优于源-目的信道的情况下,利用协作网络编码进行重传有效地提高网络吞吐量,且该策略利用协作空间分集降低了由于相干性而导致性能不佳的状况。     

安全继电器的安全验证技术

应用于功能安全领域的安全继电器,需要依据IEC61508:2010和ISO13849标准进行一系列的安全验证,以确保安全继电器的设计和安全需求规范的一致性。     

Detecting relay attacks on RFID communication systems using quantum bits

RFID systems became widespread in variety of applications because of their simplicity in manufacturing and usability. In the province of critical infrastructure protection, RFID systems are usually employed to identify and track people, objects and vehicles that enter restricted areas. The most important vulnerability which is prevalent among all protocols employed in RFID systems is against relay attacks. Until now, to protect RFID systems against this kind of attack, the only approach is the utilization of distance-bounding protocols which are not applicable over low-cost devices such as RFID passive tags. This work presents a novel technique using emerging quantum technologies to detect relay attacks on RFID systems. Recently, it is demonstrated that quantum key distribution (QKD) can be implemented in a client–server scheme where client only requires an on-chip polarization rotator that may be integrated into a handheld device. Now we present our technique for a tag–reader scenario which needs similar resources as the mentioned QKD scheme. We argue that our technique requires less resources and provides lower probability of false alarm for the system, compared with distance-bounding protocols, and may pave the way to enhance the security of current RFID systems.

     

一种改进的协同中继节点选择算法*

机会主义中继选择算法（ORS）基于瞬时信道质量选择一个最优中继节点帮助源节点进行协同通信,可以取得与其他复杂协议相同的分集阶次;但该算法存在碰撞问题,其采取的退避机制会增加网络延时。为此,提出一种碰撞时的改进处理方法,可以避免延时,提高网络容量。仿真结果表明,与原方法相比,该方法在保证BER性能时可有效地提高吞吐量。     

中继网络一种改进的QAPF调度算法研究*

本文针对QAPF调度算法存在的吞吐量与公平性矛盾的问题,提出了一种改进的QAPF调度准则(RQAPF),该准则利用队列门限值降低了队列状态信息对调度准则的影响,保证了用户的公平性。但与QAPF调度准则相比,降低了系统吞吐量,进一步提出了具有载波配对的RQAPF调度算法(SubPairRQAPF),仿真表明该算法在满足系统公平性要求的同时能够提高频谱利用率。     

中继蜂窝网络能量效率分析

针对宏基站采用单天线技术的中继蜂窝网络能量效率较低的问题,研究宏基站采用多天线技术的中继辅助蜂窝网络的下行传输系统,提出中继采用策略休眠方案。首先根据中继服务的用户数是否超过给定阈值,动态调整中继的工作模式;然后推导出宏基站到用户、宏基站到中继及中继到用户链路的覆盖概率和平均可达速率;最后根据单位面积功耗和单位面积可达速率推导出系统的能量效率。仿真结果表明,当宏基站密度为2×10^-5m^-2时,采用休眠策略的多天线网络的能量效率比没有采用休眠策略的网络的能量效率提高约为5.6%;宏基站采用多天线和采用单天线相比,系统能量效率提高了30%。实验结果表明,多天线中继策略休眠蜂窝网络比单天线中继辅助蜂窝网络具有更高的能量效率。     

基于频谱合约的协作通信中继选择方法

针对认知无线网络中协作通信中继节点自私性的需求和非对称网络信息的特点,提出一种多用户协作通信合约机制的设计与实现方法。首先,通过将协作通信映射成劳动力市场,研究对称网络信息条件下多用户频谱合约建模方法;在此基础上,针对合约签订前中继节点私有信息隐匿性引起的逆向选择问题,研究非对称网络信息条件下频谱合约建模方法,以激励中继节点真实地反馈其类型信息和保证协作通信的实现。实验结果表明,雇主授权用户(PU)雇用信道状态好、协作成本低的非授权用户(SU),能获得较大的协作通信增益。提出的多用户协作通信合约机制能为无线频谱的高效利用提供新思路。     

同步协作中继系统的波束形成通信方案的设计*

从多输入多输出（multiple-input and multiple-output,MIMO）系统所设计的Alamouti码中得到启发,针对在无线协同信道之上的同步协作中继系统提出了一种新的通信方案。为了在大中断率和低成对误码率(PEP)的情况下能有效地传送信号,源天线采用功率分配波束形成技术,中继节点采用放大转发(amplify and forward,AF)技术。研究和仿真表明,对给定效率R,所提出的模型与以前的通信方案尤其是广播通信模型相比,在中断率和成对误码率上都有明显的改善。这一发现可能会对未