5G场景下基于风险敏感的动态资源调度方法

针对超可靠低延迟通信(uRLLC)和增强型移动宽带(eMBB)动态复用场景中的资源切片问题,eMBB服务专注于高数据速率,而uRLLC在延迟和可靠性方面具有严格要求。鉴于此,资源切片问题被表述为一个eMBB/uRLLC联合资源分配优化问题,其目的是考虑eMBB数据速率的方差以减少立即调度的uRLLC流量对eMBB可靠性的影响。提出一种基于风险敏感的公式为传入的uRLLC流量分配资源,同时最大限度地降低eMBB传输风险,确保uRLLC的传输可靠性,并将优化问题分解为3个子问题,然后将非凸的子问题转换为凸优化问题以获得资源分配的近似解。仿真结果表明,该传输方案在为传入的uRLLC流量分配资源的同时,保证了eMBB和uRLLC业务的传输可靠性。

“三Q”微机实时处理系统及其试验统计分析

介绍了一种实用的“三Ｑ”微机实时处理系统的设计和性能，给出了系统现场测试结果和统计分析结果。

CDMA容量与其它蜂窝系统容量的比较

通过对蜂窝系统的载干比的分析，计算了各种蜂窝系统的频率复用系数和系统容量。由码分多址（ＣＤＭＡ）蜂窝系统与其它蜂窝系统的容量的比较可知，ＣＤＭＡ蜂窝系统的频率复用效率约为６２％，其系统容量优于其它蜂窝系统。

基于随机矩阵理论的频谱感知技术研究综述

认知无线电技术,可以提高频谱资源的利用率,应用前景广阔,极有可能引发无线通信领域的又一次重大变革。但频谱感知作为认知无线电技术的首要环节,其性能还远不能满足实际需要。研究出一种真正能够实际应用的高性能频谱感知方法已经成为一个亟待解决的问题。近年来,与无线通信领域密切相关的新理论——随机矩阵理论(RMT),在频谱感知领域得到了进一步的应用,实现了高性能频谱感知。且RMT最新研究成果——非渐近随机矩阵理论(Non-AsymptoticRMT)有望将这项高性能感知技术真正推向实际应用。因此,基于随机矩阵理论的频谱感知技术具有重要的研究价值。本文总结RMT在认知无线电频谱感知领域的发展历程、介绍其基本原理、归纳其主要特点,并展望进一步研究的方向。

基于跨层机制的最佳协作中继选择及其系统实现

为了获得最佳的协作中继用户,通过推导协作中继传输系统的误符号率,提出了基于放大重传和解码重传下最佳协作中继的选择准则,并结合跨层协作的思想给出了基于MAC层来实现最佳协作中继选择的分布式协议。与此同时,提出了协作分集系统的物理层传输方案,分析了瑞利衰落信道环境下所提方案的系统性能,得到了系统误比特率的闭式解。此外,针对协作中继选择准则和协作分集传输方案的误码性能进行了系统仿真和性能比较,结果表明,所提出的协作中继选择准则明显优于传统中继选择准则,且协作传输方案可以获得明显的分集增益,系统平均误比特率显著下降。

机会式网络编码的系统中断性能

该文在两用户通过一个中继节点的协作向基站传送数据的无线通信环境下,研究了基于网络编码的中继策略。与通常的"用户到中继的信道是可靠的"这一假设不同,该文假设所有的信道都存在衰落现象,比较了复制重传中继策略、确定性网络编码策略和机会式网络编码策略对系统中断概率的影响。仿真结果说明了机会式网络编码中继策略具有较好的性能。

随机矩阵理论与无线通信

首先介绍了与无线通信密切相关的随机矩阵理论数学背景;接着阐述了该理论与无线通信系统的紧密联系,回答了为什么要在无线通信系统中使用随机矩阵理论的问题;最后以运用随机矩阵理论分析大维数系统接收机性能为例,展示了随机矩阵理论处理无线通信领域问题的巨大威力。

协作MIMO中一种新的分布式VBLAST自适应DFE算法

具有低检测复杂度且可快速收敛的自适应空时均衡算法是实现多用户协作MIMO分布式空时编译码的关键。该文研究了分布式垂直型贝尔实验室分层空时编码(D-VBLAST)在多天线接收端的空时判决反馈均衡(DFE),提出了基于最小二乘准则的RLS-MIMO-DFE检测算法。相对于分布式VBLAST的极大似然(ML),迫零-排序串行干扰消除(ZF-OSIC)等检测算法,该算法可以达到快速收敛,且具有较低的检测复杂度。理论计算和仿真研究表明,在分布式VBLAST2×2系统中,尽管RLS-MIMO-DFE算法性能稍逊于ML检测,但该算法可以有效折衷检测性能与计算复杂度,且自适应信道变化,可满足协作MIMO下行链路节点的实时性处理要求。

用FPGA实现BCH码的编码

现场可编程门阵列(FPGA)具有非常引人注目的优点,它可以在任何数字逻辑系统中应用,目前推广极快.本文结合移动数据通信技术研制的需要,试用FPGA实现BCH(31,26,3)编码.

不对称双向中继信道中的再生双向中继选择及功率分配

该文研究不对称双向中继信道下的被动式再生中继选择问题。首先,通过理论分析给出了传统3节点网络的可达速率域。然后,在瑞利衰落信道环境下,理论推导了系统中断概率的闭合表达式。接着,利用系统业务知识和信道状态信息,提出一种改进型的最大最小中继选择准则。进一步,研究中继端叠加信号的功率分配,提出了两种功率分配因子选择算法,并对所提算法进行了理论分析。仿真结果表明:通过被动式再生中继选择和功率分配可以显著提高系统的中断性能,在信道不对称情况下性能优势明显。

多主多从Stackelberg博弈下的边缘缓存资源分配算法

为鼓励视频服务提供商参与到缓存过程中,本文提出一种基于Stackelberg博弈的激励缓存资源分配算法。与传统激励缓存资源分配方案不同,本文考虑同时存在多个网络运营商和多个视频服务提供商,视频服务提供商从网络运营商处购买存储空间以缓存热门视频。针对该场景,本文将该激励缓存模型建模为多主多从Stackelberg博弈问题,分别构建主方和从方的效用函数,证明了在网络运营商价格确定的情况下,视频服务提供商之间的非合作博弈存在纳什均衡。文章利用分布式迭代算法对该博弈模型进行求解,获得了视频服务提供商的最优缓存策略和网络运营商的最优价格策略。仿真结果表明,本文提出的激励缓存机制可使视频服务提供商获得比其他缓存分配算法更高的单位成本收益。

时延约束下采用SVC编码的D2D协作视频多播传输方案

为缓解基站的视频流量过载,本文针对时延敏感的实时视频业务,设计一种D2D协作视频多播传输方案。该方案采用可伸缩视频编码(Scalable Video Coding, SVC)对视频流进行编码处理,利用SVC流的分层结构特征来应对多播信道间的差异性。在SVC编码的基础上,为了改善用户观看体验及提升用户所接收的视频质量,所提出的协作式视频传输方案引入有效吞吐量这一概念,在一定时延约束下,根据信道反馈信息灵活地对不同信道上的不同SVC视频层进行码率调整。仿真结果表明,所提出的方案能够有效地减小端到端时延,有效丢失率,提高有效吞吐量。

认知无线网络中一种新的频谱共享方法

频谱共享是认知无线网络关键技术之一。为消除认知无线网络中频率选择性信道下授权主用户与认知用户间的相互干扰,本文提出了一种新的频谱共享方法。该方法充分利用了无线通信系统中由信道的频率选择性衰落导致的不同用户信道的不相关性,通过求解矩阵方程获得预处理矩阵的通解,并在主用户和认知用户发射端分别进行预处理。从而实现认知系统中主用户与认知用户之间的相互零干扰,并使每个用户都可有效地传输数据。理论推导及系统仿真均表明,新方法可以有效地消除授权主用户与认知用户之间的双向干扰,实现不同用户平等地共享无线频谱资源。新方法可以提高频谱的利用率,一定程度上缓解无线频谱资源在当前及未来无线通信领域日益紧缺的矛盾。而且新方法也同样适用于不同认知用户之间共享频谱。

基于模拟网络编码的多用户信息交换的中断概率

与通常假定一对用户通过一个中继节点进行数据交换不同,该文考虑两对用户通过一个公共中继节点的协作进行数据交换的无线通信模型,研究了基于模拟网络编码的放大转发中继策略的中断概率。相对于传统的基于放大转发或译码转发等的、需要8个时隙实现数据交换的中继策略和传统的基于译码转发的、需要5个时隙实现数据交换的网络编码中继策略,模拟网络编码的中继策略只需要3个时隙就可以实现两对用户之间的数据交换,因而与前两种中继策略相比,基于模拟网络编码的中继策略能极大地提高系统的吞吐量(该中继策略分别提高了166%和66%的系统吞吐量)或者极大地减少中继节点的能量消耗。在所提的基于模拟网络编码中继策略下,该文进一步推导出了系统中断概率的上界和下界,数值分析结果表明该上下界比较接近,特别是当中继节点位于第一对用户节点中间时上下界非常接近。

基于RMT的协作检测算法

随机矩阵理论(RMT)是一种非常有效的用于研究系统渐近特性的数学工具,成功解决了一些经典数学无法解决的问题。为进一步提高检测性能,该文基于RMT研究了多点协作信号检测算法,新算法从混有噪声的信号样本协方差矩阵入手,利用自由(解)卷积算子求解自由方程,从而精确提取出信号的功率。理论分析及仿真结果表明,新算法检测灵敏度高,收敛速度快,具有较好的理论及应用价值。

基于用户协作的频谱感知方案及检测概率分析

通过认知用户间的彼此协作,可以使得认知无线网络获得明显的空间分集增益,从而显著改善认知无线电系统的感知性能。由此,提出了2种基于放大重传和解码重传的协作频谱感知方案,并且在瑞利衰落环境下对所提方案的检测概率性能进行了理论分析,给出了非协作感知和协作感知的检测概率的解析表达式。根据理论推导得到的检测概率解析式,对3种频谱感知方案进行了数值仿真实验。结果表明:在虚警概率一定的情况下,协作感知方案的检测概率明显大于非协作方案,这也说明了用户协作为认知无线网络带来了可观的性能增益。

基于极大似然比频谱检测的认知无线电子载波分配算法

在认知无线电多载波调制系统中,子载波分配是实现主用户与认知用户频谱共享的前提.研究了认知OFDM中基于极大似然比检测(MLD)的子载波分配算法,认知用户采用MLD模型对主用户频谱使用情况进行分布式检测,利用频谱检测信息动态分配子载波,通过认知基站对认知用户子载波频谱感知信息进行融合判决.推导了MLD模型的判决区域上下界阈值、检测概率与虚警概率,并与能量检测进行性能比较.仿真结果表明,相对于能量检测,MLD判决阈值与子载波平均接收信噪比(SNR)有关,检测性能自适应信道变化.MLD用于CR多载波调制中的子载波分配,可明显提高认知OFDM子载波频谱感知性能,从而达到高效利用频谱资源,实现"绿色通信".

协同通信系统中基于EM算法的半盲信道估计与迭代检测

研究协同通信系统的信道估计和符号检测技术,提出一种基于EM(Expectation Maximum)算法的半盲信道估计和迭代检测接收方案。它有利于减少协同通信系统的额外系统开销,并能有效提高协同通信的信道估计精度和系统误码性能。

基于机会式网络编码的多用户信息交换

在两对用户通过一个公共中继节点的协作进行数据交换的无线通信环境下,该文研究了基于机会式网络编码的中继策略,即中继节点可以转发编码的分组,也可以转发未编码的分组的中继策略,说明了该中继策略与传统的复制重传中继策略相比能极大的减少系统功率消耗。传统的中继策略几乎必然导致分组的递交时延,而在机会式网络编码的中继策略下,中继节点为提高能量使用效率也可能导致某些分组递交时延增加。通过建立一个马氏链,该文刻画了在机会式网络编码的中继策略下每个分组的平均时延和平均功率消耗。仿真结果说明平均时延和平均功率消耗之间存在着某种折衷关系。对于缓冲区大小为1的情形,该文给出了这种折衷关系。

浅谈语音实验室建设与管理

近年来,语音实验室在我国高等院校得到迅速发展。南京邮电大学经过近四年的努力,已经建设成用于语音信号分析和处理的各种设备,开发了语音分析、编码、识别、消噪等各种软件。本文从我校语音实验室建设与管理上进行探索,详细介绍了语音实验室建设的概况和内容,讨论了语音实验室对学生和教师全方位开放的必要性,以及如何为教学和科研服务等问题。