OFDMA毫微微小区双层网络中基于分组的资源分配

毫微微小区(Femtocell)网络能够增强室内覆盖,提高系统容量,但是在频谱共享的正交频分多址(OFDMA)毫微微小区网络中,毫微微小区之间的同层干扰以及毫微微小区与宏小区(Macrocell)之间的跨层干扰严重限制了系统的性能。针对这两种干扰,该文提出一种基于分组的资源分配算法。该算法包括两部分:一部分是宏基站先利用改进的匈牙利算法为宏小区用户分配信道,再用注水算法分配功率,保证宏小区用户的正常传输;另一部分是在避免干扰宏小区用户的基础上,先采用模拟退火算法对毫微微小区进行分组,再进行信道和功率分配,满足毫微微小区用户的数据速率需求,最大化频谱效率。仿真结果表明,该算法有效地抑制了这两种干扰,既能保证用户的数据速率需求,又能有效提升网络频谱效率。     

OFDMA毫微微小区网络中基于效用公平的功率控制策略

毫微微小区(Femtocell)网络能够增强室内覆盖,提高系统容量,但是在频谱共享正交频分多址(OFDMA) Femtocell网络中,同频干扰严重限制了网络的性能。针对频谱共享Femtocell网络中的上行链路,基于网络效率和毫微微小区用户间的公平性,该文提出合作纳什议价功率控制博弈模型,该博弈模型不仅考虑了对宏基站的干扰,而且考虑了毫微微小区用户最小信干噪比(SINR)需求。根据该博弈模型,进一步分析了具有帕累托(Pareto)最优的Kalai-Smorodingsky(KS)议价解。仿真结果表明,该策略既能保证用户公平性、最小SINR需求,又能够有效提高网络频谱利用率。     

毫微微小区中一种基于分组的资源分配方法

为有效解决毫微微小区间( Femtocell)干扰,采用分布式方式对毫微微小区进行资源管理。首先,对毫微微接入点( FAPs)进行分组。基于Lingo数学建模的思想,提出了一种解决分组优化问题的算法。该算法在使用分支定界算法寻找最优解的同时,通过建立单纯形表剪去偏离最优解方向的分支;其次,每组选择一个簇头为本组内FAPs分配资源,为此,提出了新的子信道分配方法,该方法根据干扰指示矩阵修正子信道分配的情况。仿真结果表明：和其他算法相比,提出的算法不仅能找到分组优化问题的最优解,并且效率更高;另外,提出的资源分配算法不仅减小了用户间干扰,而且提高了户间速率公平。     

毫微微小区系统中的干扰分析与节能技术利用

毫微微小区（Femtocell）基站外观与Wi-Fi接入设备相似,发射功率小,适用于家庭及办公室环境。在分析Femtocell系统的资源复用模型和接入过程的基础上,文章针对宏小区（Macrocell）和Femtocell混合网络的干扰问题,通过对随机到达的用户合理分配时频资源,提出一种功率控制方案。该方案能达到系统节能、降低干扰和提高系统性能的目的。     

毫微微小区技术浮出水面

毫微微小区是一种旨在改善室内覆盖的小型低成本基站，能够在网络最边缘提供高质量的覆盖，适用于家庭及办公室环境。与现有的微小区技术相比．毫微微小区具有设备单元小、网络效率高和成本低的优点。目前，毫微微小区技术仍处在初期阶段，在广泛商用之前还有许多技术、商用和监管方面的问题有待解决。但一旦该技术被用户广泛接受，实现规模商用。必将对移动产业产生不小的影响。     

一种femto-macro异构网络多业务资源公平管理算法

摘要：针对毫微微蜂窝（femtocell）网络中多种业务（固定速率业务和可变速率业务）环境下如何公平分配毫微微蜂窝基站（femtocell base station, FBS）资源的问题,提出了一种基于比例公平算法的femto-macro异构网络资源分配算法。该算法以基于比例公平法则的可变速率用户的吞吐量为优化目标,并以每个用户的服务质量（quality of service, QoS）、FBS的下行传输总功率和宏蜂窝（macrocell）用户的跨层同频干扰门限值为约束组成优化问题。在上述资源分配最优化问题为凸优化问题的基础上,采用对偶分解算法进行求解。仿真结果表明,提出的算法在保证不同用户 QoS 的同时,不仅能够有效地公平分配资源给可变速率用户,而且降低了macrocell用户受到来自FBS的跨层同频干扰。     

一种OFDMA系统半静态干扰协调算法

为了解决多小区OFDMA系统边缘用户受到严重的同频干扰问题,提出了一种基于小区边缘用户数的半静态干扰协调算法SICUN。该算法用小区边缘用户数指示小区边缘业务量的大小,结合特定的频率资源优先级规划方案以确定系统中小区中心、边缘用户的可用频率资源,在此基础上进行了补偿式功率控制。仿真结果表明:SICUN能在保证小区边缘用户性能的前提下,较大地提高系统整体性能。     

5G数字化室分系统的智能节电方案研究

传统5G数字室分系统采用小区级功率管控方式，其中所有射频单元全功率发射，不仅造成资源浪费，还会对邻区产生干扰。文章提出一种基于用户位置的智能化室分点控节能方案，根据UE（用户终端）在服务小区pRRU（远端射频单元）覆盖范围内的分布，实现对各p RRU节能状态的精准控制，有效降低分布系统功耗，同时减少对邻区内用户终端的干扰。     

一种基于时频结合的干扰协调方案研究

LTE_A系统是对LTE系统的进一步优化和过渡,其中新添了许多新技术,其中有小区覆盖扩展CRE(Cell Range Extension)技术。CRE技术能有效均衡宏基站和微微基站的负载,但是单独采用CRE方案,处于微微基站扩展区域的微微基站用户会受到来自宏基站的强烈干扰。为了抑制来自宏基站的强烈干扰,提出了一种时频域相结合的干扰协调方案,在控制信道、数据信道中传输的信息通过功率控制与正交频率分配相结合从而达到抑制干扰的目的。通过Matlab仿真,结果表明该方案不仅能够很好地改善由CRE技术带来的干扰问题,而且很好地改善了小区吞吐量及边缘用户速率。     

联合网络与用户最优化的认知无线电功率控制

针对认知用户的功率控制在实现用户效用的最大化时牺牲网络收益进行了研究,联合网络和用户两端对用户进行功率控制可以实现网络收益和用户效用的平衡。联合算法的实现可以采用认知用户单位价格的多维搜索方式,但是该方式计算量大,为了减少计算的复杂度,文章提出一种渐进分析法求解最优单位价格。首先确定使得网络收益最大化的单位价格,并基于该单位价格,采用博弈论分析方法,对认知用户进行功率控制。该算法表明在实现网络收益最大化的同时,用户的收益达到最优化。通过仿真分析,验证了联合算法的有效性。     

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。     

Pilot power based rate control in CDMA 2000 1x EV-DO Rev-A

This article proposes a new algorithm to improve the rate control efficiency of enhanced reverse link medium access control （RLMAC） in the code division multiple access （CDMA） 1x EV-DO release A（Rev. A） system. The new algorithm brings reverse access terminal （AT） pilot power to the RLMAC rate control procedure and makes it easier for a low pilot power user to increase its data rate when the system is slightly loaded and harder to decrease its date rate when the system is heavily loaded. Numerical results of system level simulations show that the new algorithm can bring higher system throughput, lower AT transmission power, and lower system load.     

User registration in broadband slotted Aloha networks

This paper proposes an algorithm for user terminals in broadband slotted Aloha networks to jointly succeed in time synchronization, power adjustment, and registration to the network control center. The performance is analyzed considering nonnegligible initial time uncertainty, nonnegligible power uncertainty, and minimizing cochannel interference as well as binary feedback from the central receiver. User terminal initial power setting can be performed using the method developed in this paper to make sure the interference generated in the registration stage is negligible. The algorithm is sufficient to keep the false registration probability less than any number required by the network. It can help broadband slotted Aloha networks to significantly reduce system cost through employing a large number of inexpensive user terminals with non-negligible time uncertainty and nonnegligible power uncertainty.     

Differential Game Based Cooperative Power Control in Cognitive Radio Networks

This paper presents a cooperative power control algorithm in Cognitive radio (CR) system. The algorithm is based on the economic concepts of non-cooperative differential game, with interference constraint at the primary user. Based on the model, optimal power allocated to each secondary user for data transmission can be derived to maximize the secondary users’ utilization. The algorithm can solve the interference problem between secondary users and primary user and achieve high power efficiency. It is shown by way of simulation that by introducing game theory in the power control algorithm, performance improvements can be obtained in terms of game theory in CR system.     

A Unified Approach to Power control in Large Energy-Constrained CDMS Systems

A unified approach to power control is proposed for maximizing utility in terms of energy efficiency in code-division multiple access (CDMA) networks. The approach is applicable to a large family of multiuser receivers including the matched filter, the decorrelator, the linear minimum mean-square error (MMSE) receiver, and the (nonlinear) optimal detectors. It exploits the linear relationship between the transmit power and the output signal-to-interference-plus-noise ratio (SIR) for each user in the large-system limit. Suppose that each user seeks to selfishly maximize its own energy efficiency, a unique Nash equilibrium is shown to exist and be SIR-balanced, thus extending a previous result on linear receivers. A unified power control algorithm for reaching the Nash equilibrium is proposed, which adjusts transmit powers iteratively by computing the large-system multiuser efficiency, which is independent of instantaneous spreading sequences. The convergence of the algorithm is proved for linear receivers, and is demonstrated via simulation for the multiuser maximum likelihood detector. Moreover, the performance of the algorithm in finite-size systems is studied and compared with that of a conventional power control scheme, in which user powers depend on the instantaneous spreading sequences.     

5G电力虚拟专网和数字孪生相结合的系统架构和构建

设计了一种5G电力虚拟专网和数字孪生相结合的系统架构，并考虑了终端数字孪生时同步的构建方法，提出了一种分层多智能强化学习算法。该算法决定分配给电力用户终端的资源和数字孪生体的放置，上层通过深度Q网络实现切片通信资源的分配，下层通过多智能体深度强化学习实现电力用户终端的数字孪生体放置。实验结果表明，所提出的分层多智能体算法在电力用户终端数字孪生体的同步强度上能获得较好的系统收益。     

基于能量采集的译码转发中继系统功率分配算法

本文针对基于能量采集的译码转发（DF）中继蜂窝异构网络,提出了一种系统容量最大化的功率分配算法。中继和用户节点均采集由基站发送的射频信号的能量;利用采集到的能量,通过时分多址方式,用户节点经中继将信息发送给基站。在满足中继和用户节点采集能量的因果性限制及总功率受限条件下,构建了系统容量的优化模型。利用拉格朗日乘子法和KKT (Karush-Kuhn-Tucker)最优条件,为使系统容量最大化,对中继和用户功率进行分配;通过等效信道增益,将中继功率和用户功率联合优化问题简化为用户功率优化问题,然后通过次梯度算法获得功率最优解。仿真结果表明,与受限于中继和用户采集能量因果性的用户平均功率算法相比较,本文算法可以提高系统平均容量。      

基于资源分配和功率控制的D2D中继选择

为优化蜂窝用户通信与设备直传(D2D)中继通信共存下的同频干扰问题,满足蜂窝用户容量要求,提出了一种基于能效的联合资源分配和功率控制的D2 D中继选择算法.该算法首先对等效D2 D中继链路进行资源分配,减小算法复杂度的同时使得D2 D链路对蜂窝链路产生的干扰最小;然后以资源分配结果和功率控制算法为依据进行中继选择.该方案不仅考虑了D2 D中继链路的能效问题,而且还同时考虑到了对蜂窝链路的干扰问题.通过仿真验证,所提算法不仅能有效提升D2 D中继链路的能效值,同时降低了对蜂窝用户的干扰.     

基于上下文学习的电力物联网接入控制方法

针对6G时代电力物联网海量终端接入冲突严重、队列积压大、能量效率低等问题,提出了一种基于上下文学习的接入控制算法。所提算法基于强化学习和快速上行链路授权技术,考虑终端活跃与休眠2种状态,优化目标为在终端接入服务质量需求的长期约束下最大化网络总能量效率。利用李雅普诺夫优化对长期优化目标与约束进行解耦,将长期优化问题转化为单时隙独立的确定性子问题,并利用基于终端状态感知的上置信界算法进行求解。仿真结果表明,所提算法能够在满足终端接入服务质量需求的同时,有效提高网络总能量效率。相较于传统快速上行链路授权算法,所提算法可提高平均能量效率48.11%,提高满足接入服务质量需求的终端比例54.95%,降低平均队列积压83.83%。     

基于SWIPT-TS的被困用户双向传输时间分配算法

本文针对灾难场景下被困用户因移动终端无法充电而与外界中断通信的问题,提出了一种基于SWIPT能量采集的被困用户中继协作传输方法。该中继系统中被困用户为源节点,周围的邻近用户随机地分布在其与基站之间并且作为其与基站进行通信的中继节点,并采用SWIPT-TS方式为被困用户充电。在被困用户采集的能量和系统下行速率的约束下,建立了系统上行可达速率最大的优化问题,通过分析两跳传输的对偶性以及利用Lambert W函数,提出了一种基于系统上行可达速率最大化的中继选择和时间分配算法。本文所提的算法的解是闭式型,因此复杂度较低。仿真结果表明,本文所提的基于系统上行可达速率最大化的中继选择和时间分配算法不仅可以为被困用户提供能量,还可以提高系统数据传输速率。