认知OFDMA混合网络模型中基于QoE的资源分配协议(英文)

提出了一种应用于基于正交频分多址接入(OFDMA)的认知网络模型中的资源分配协议,其认知网络采用了融合overlay和underlay的混合网络模型.在不影响主用户通信质量的前提下,overlay模型允许认知用户利用主用户未使用的空闲子信道;underlay模型允许认知用户和主用户共同占用子信道.该协议旨在最大化认知用户的体验质量(Qo E),动态地在overlay和underlay模型之间切换,并通过平均意见分数(MOS)函数进行量化,而非简单地满足各个用户在物理层和MAC层的限制条件.从对认知用户的文件传输和视频服务的仿真结果可看出,所提出的资源分配协议具有较高的频谱效率.     

基于自适应排序LDPC码的OFDM系统及其性能分析

为了在正交频分复用(OFDM)系统中充分利用非正则低密度奇偶校验(LDPC)码编码比特错误概率不同的特性,提出了一种新的基于自适应排序LDPC码的OFDM传输技术.假设发射机已知信道状态信息(CSI),非正则LDPC码的编码比特根据度进行排序,并被分配到相应的子载波上,度高的比特分配到轻度衰落的子载波,度低的节点分配到深度衰落的子载波.为了降低反馈信道的开销,可以对反馈的CSI进行量化.该传输技术的性能可以由密度演进算法进行分析.分析和仿真结果表明,相对于传统的无排序LDPC码编码OFDM系统,所提出的基于自适应排序LDPC码的OFDM系统可以获得1 ~1.5dB的性能增益,并且对CSI的量化具有鲁棒性.     

基于多用户认知网络的中断概率性能研究(英文)

提出了一种多主从用户相互协作的认知共存网络系统模型.在该模型中,控制中心已知所有用户的位置并为每个主用户分配最近的从用户进行协作通信,控制中心通过从用户反馈的感知结果来获取频谱空洞信息并为从用户分配工作频段.主用户利用正交子信道接入基站.从用户利用网络中未用的频谱空洞采用放大前传机制为主用户转发数据.推导了在该模型下主用户的中断概率,并对主用户发送概率ps、主从用户间发射功率分配系数ξ和主从用户数对系统的影响进行了仿真.仿真结果表明,主从用户间平均分配发射功率在ξ=0.5且网络中主从用户数目相同时系统性能最优.     

高速铁路下行MIMO-OFDM系统中的动态资源分配策略(英文)

对高速铁路下行MIMO-OFDM系统中的动态资源分配问题进行研究.联合考虑子载波、天线、时隙和功率,将多维资源分配问题建模为混合整数非线性规划问题.分析移动速度对多普勒频移的影响,并计算子载波间干扰功率.在总发射功率不超过一定阈值的约束条件下,将最大化系统吞吐量作为优化目标.为了降低求解最优化问题的计算复杂度,采用两步求解法得到次优解.首先,在等功率分配的前提下,将子载波、天线和时隙分配给不同用户.然后,根据第1步资源分配的结果,进行功率分配.仿真结果显示,提出的多维资源分配策略与已有策略相比在系统吞吐量方面具有较大的性能提高.     

下行多用户MC-CDMA系统中的自适应资源分配

研究了多用户场景下多载波码分多址系统（MC—CDMA）的下行信道和功率分配,并将吞吐最大化问题建模成一个混合整数优化问题．为了简化分析,将问题分成2个低复杂度的子问题：功率分配和信道分配．这2个子问题可分别被一个次最优自适应功率分配算法（APA）和一个最优自适应信道分配算法（ACA）解决．通过联合APA和ACA算法,进一步提出了一个自适应信道和功率的分配方案．仿真结果表明：与传统的均匀功率分配算法相比,提出的APA算法更加适用于MC—CDMA系统;此外,提出的自适应信道和功率分配方案可以显著地提高系统吞吐量性能．     

一种基于OFDM系统的子带自适应调制分组算法

分析并讨论了在不同多径衰落信道下,不同子载波分组对非精确信道信息条件下的子带自适应调制OFDM系统性能的影响;提出了一种基于信道信息误差准则的子载波分组算法,在保证系统频谱效率的同时,根据信道信息误差准则对OFDM系统的子载波进行动态分组。仿真结果表明:在典型城区信道下,OFDM系统的子载波可分为16-32个组,而农村环境下则只需分4个子载波组即可,从而大幅降低了系统的复杂度。     

范德蒙德频分复用技术在认知无线电中的应用

考虑了一种认知无线电应用场景,主用户和从用户期望与其相对应的接收机在频率选择性衰落信道下同时通信。鉴于主用户忽略从用户存在带来的干扰问题,在从发射机未知主发射机信息的假设情况下,提出一种范德蒙德预编码方案。该方案利用循环前缀的冗余度及频率选择性信道信息,以消除从用户带来的干扰问题。示例表明,范德蒙德频分复用技术采用了适合的输入协方差矩阵,实现了从用户高速率传输,而且保证了对主用户的零干扰。     

MIMO-OFDM系统中同信道干扰抑制（英文）

针对MIMO-OFDM系统,提出了一种最大后验概率的信道矩阵和干扰协方差矩阵估计方法,并设计了迭代求解算法.利用所估计的信道矩阵和干扰协方差矩阵,采用IRC接收机完成同信道干扰的抑制.利用干扰协方差阵的共轭对称与半正定等特性,提出2种干扰协方差矩阵的处理方案以提高其估计精度.第1种方案将每个子载波上干扰协方差矩阵表征为一系列时域矩阵之和,第2种方案将每个子载波上的干扰协方差矩阵用低阶模型来建模,其中模型阶数通过最小描述长度算法估计.仿真结果表明了所提方案的有效性.     

MIMO-OFDM 系统中同信道干扰抑制

针对 MIMO-OFDM 系统,提出了一种最大后验概率的信道矩阵和干扰协方差矩阵估计方法,并设计了迭代求解算法。利用所估计的信道矩阵和干扰协方差矩阵,采用 IRC 接收机完成同信道干扰的抑制。利用干扰协方差阵的共轭对称与半正定等特性,提出2种干扰协方差矩阵的处理方案以提高其估计精度。第1种方案将每个子载波上干扰协方差矩阵表征为一系列时域矩阵之和,第2种方案将每个子载波上的干扰协方差矩阵用低阶模型来建模,其中模型阶数通过最小描述长度算法估计。仿真结果表明了所提方案的有效性。     

基于QoS的认知无线电网络MAC协议(英文)

为提高认知环境中次用户的吞吐量性能,提出了一种基于QoS的MAC协议. 认知节点将信道状态映射为向量,收端与发端通过"与"操作得到最终的信道映射,并获得备选信道集合. 上层应用程序传来的数据根据QoS要求被划分为2个优先级,每种级别的数据对应不同的竞争窗口,从而保证了实时数据具有较高的优先级. 使用二维离散时间马尔科夫链分析了系统的性能并推导出系统吞吐量的数学表达式. 仿真结果证实,与IEEE 802.11 DCF相比,所提协议有助于提高系统吞吐量.     

Power duality for multi-antenna OFDM system in broadcast channel with user scheduling

This paper deals with design and analysis of user scheduling and power allocation for multi-antenna OFDM systems with DPC, ZF-DPC, ZF-BF and TDMA transmit strategies. We consider the general multi-user downlink scheduling problem and power minimization with multi-user rate constraints. According to the channel state, it is shown that there is a power optimal policy which selects a subset of users in each scheduling interval. We present user selection algorithms for DPC, ZF-DPC, ZF-BF and TDMA for multi-antenna OFDM system in broadcast channels, and we also present the practical water-filling solution in this paper. By the selected users with the consideration of fairness, we derive the power optimization algorithm with multi-user rate constraints. We also analyze the power duality of uplink-downlink for the transmit strategies of DPC, ZF-DPC and ZF-BF. Simulation results show that the present user-scheduling algorithm and power minimization algorithm can achieve good power performance, and that the scheduling algorithm can guarantee fairness.     

MIMO-OFDM系统中快衰落信道的估计

A channel estimation approach for orthogonal frequency division multiplexing with multiple-input and multipleoutput （MIMO-OFDM） in rapid fading channels is proposed. This approach combines the advantages of an optimal training sequence based least-square （OLS） algorithm and an expectation-maximization （EM） algorithm. The channels at the training blocks are estimated using an estimator based on the OLS algorithm. To compensate for the fast Rayleigh fading at the data blocks, a time domain based Gaussian interpolation filter is presented. Furthermore, an EM algorithm is introduced to improve the performance of channel estimation by a few iterations. Simulations show that this channel estimation approach can effectively track rapid channel variation.     

A simple channel estimator for space-time coded OFDM systems in rapid fading channels

A simple channel estimator for space-time coded orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems in rapid fading channels is proposed. The channels at the training bauds are estimated using the EM (expectation-maximization) algorithm, while the channels at the data bauds are estimated based on the method for modelling the time-varying channel as the linear combination of several time-invariant "Doppler channels". Computer simulations showed that this estimator outperforms the decision-directed tracking in rapid fading channels and that the performance of this method can be improved by iteration.     

一种带随机选择机制的新型改进粒子群优化算法

标准粒子群优化算法对空间所有区域等概率搜索,降低了算法效率。借鉴遗传算法的思想,本文提出一种带随机选择机制的改进粒子群优化算法。该算法将适应值选择和粒子状态更新方程结合起来,通过赌轮算法选择机制使得粒子在适应值较小的区域尽可能的降低搜索概率,在最优解可能区域尽可能加大搜索强度,从而提高算法搜索效率。通过标准进化计算测试函数测试,实验结果表明对于复杂优化问题该算法优于标准粒子群优化算法和遗传算法。     

基于公平性和QoS保障的OFDMA-WLAN系统资源分配(英文)

为了满足OFDMA-WLAN系统下行通信中多用户的不同业务需求,提出一种基于公平性和QoS服务保障的资源分配算法.不同的QoS要求被转换成不同的速率要求来计算QoS满意等级;优化目标被修改为公平性驱动的优化函数以提供公平性保障;复杂的资源分配问题被划分为信道分配和功率分配问题,并通过二分图匹配和注水法得到分配结果.与其他算法相比,所提出的算法牺牲了较少的数据速率换取更高的公平性和QoS满意度.仿真结果表明所提算法具有保障QoS和公平性的能力,且在QoS、公平性和速率之间权衡折中时表现更好.     

Performance Improvement of DCF Supporting Multi-Rate in IEEE 802.11b Wireless LAN

Inrecent years ,IEEE802.11 wirelesslocal area net-work (WLAN) has emerged as a prevailing technology forthe (indoor) broadband wireless access to internet for themobile/portable devices . In IEEE 802.11 standards ,802.11b has become the most widely used v…     

一种具有可分级转码能力的空时OFDM视频传输方法

结合空时OFDM和转换编码技术,提出了一种无线衰落信道下具有可分级转码能力的鲁棒视频传输方法.采用可分级转码器将高质量的MPEG-2压缩视频转换为低码率、低分辨率MPEG-4可分级码流来满足网络带宽和终端设备显示的要求.在接收端采用一种层干扰抑制算法,使得分层空时OFDM系统不同层的传输性能存在差异,从而使系统具有不对等保护能力.根据分级码流的重要程度不同,将转码输出的可分级码流分别由分层空时编码OFDM系统的不同层来实现视频的鲁棒传输.实验结果表明:在典型的随机突发错误的无线环境下,提出的具有可分级转码能力的系统的视频传输性能优于传统的非分级转码的视频传输系统.     

一种双向聚类协同过滤推荐算法研究

针对传统协同过滤推荐算法在大数据环境下存在数据稀疏性及计算复杂性等问题,提出一种双向聚类协同过滤推荐算法。该算法首先从用户维度和项目维度两个方向分别进行属性聚类,然后在目标用户和目标项目所在类簇中分别使用改进后的相似度计算方法进行协同过滤推荐,最后通过平衡因子综合预测评分并形成最终推荐列表。在 MovieLens 公开数据集上进行实验,结果表明,该算法（DCF）相比传统协同过滤推荐算法（TCF）、基于用户聚类的协同过滤推荐算法（UCF）以及基于项目聚类的协同过滤推荐算法（ICF）,在平均绝对误差上分别降低了 16%、8.1%、7.5%,有效提高了推荐精度。     

多无人机辅助的物联网信息与能量同传优化策略

目前基于无人机的物联网信息与能量同传优化研究大都只考虑了单无人机且部署固定高度的情形,针对这一局限性,设计一个多无人机辅助的信息与能量同传系统,并提出一个联合优化设备关联关系、无人机位置、无人机发射功率和设备功率分割比的多变量固定交替迭代优化算法,以实现设备最小采集能量最大化。在每次迭代中,首先根据信号强度确定关联关系,并利用基于禁忌搜索的无人机位置优化算法,确定无人机位置;其次利用一阶泰勒展开式将非凸问题近似为凸问题,求解无人机发射功率和设备功率分割比。仿真实验表明,相比于多个基准对比方案,所提算法和策略能够获得更优的最小采集能量。