认知无线网络中具有保护间隔的非时隙载波侦听多址接入方案的性能分析(英文)

提出了在认知无线网络中具有保护间隔的非时隙载波侦听多址接入方案,并对其性能进行了分析.通过概率分析方法得出非授权用户的吞吐量及干扰率等认知无线网络的性能指标,数值结果显示本方案具有较好的性能.

基于多载波非正交多址接入的协作移动边缘计算系统优化研究

文章研究了基于多载波非正交多址接入(Multicarrier Non-Orthogonal Multiple Access, MC-NOMA)的协作移动边缘计算系统,该系统由一个用户端、一个协作节点与一个配备边缘计算服务器的接入点(Access Point, AP)组成,旨在给定任务执行时延约束下,最小化用户端与协作节点的通信与计算能耗。为此,首先提出一种新颖的MEC协议,使用户端和协作节点充分利用MC-NOMA技术以高频谱效率的方式进行任务卸载;然后在该协议下,建立系统优化问题,联合优化任务卸载时间与计算时间分配、子载波分配、各个子载波的发射功率分配、任务划分和MEC服务器CPU频率。该问题是一个非凸的混合整数规划问题,求解颇具挑战性。通过利用代数变换、大M表达法、分层优化、连续凸近似和黄金分割法,对该问题进行求解,从而提出一种高效的系统优化算法。仿真结果表明,与已有的仅采用多载波技术研究方案相比,采用MC-NOMA技术可节省50%~60%的能耗。

利用单片机实现载波侦听多址接入

介绍了载波侦听多址接入 (CSMA)技术 ,比较了 3种坚持算法 ,采用P 坚持算法 ,解决了网络中分配给传输信息量少的节点的时段不能被充分应用、节点数据量大、时段不够用 ,以及多节点同时通信时产生冲突等问题。利用C5 1语言实现了单片机AT89C5 2载波侦听控制功能。

融合通用滤波多载波的非正交多址接入技术

典型的非正交多址接入技术(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)有稀疏码分(Sparse Code Multiple Access,SCMA)、多用户共享(Multi-user Shared Access,MUSA)、图样分割(Pattern Division Multiple Access,PDMA)等。为了研究这三种典型的NOMA技术与通用滤波多载波复用技术(Universal Filtered Multi-carrier,UFMC)技术结合后的性能,将三种典型的NOMA与UFMC结合,然后分析比较了它们的误码率性能,通过仿真对比得出UFMC-SCMA系统相比其他两种结合系统具有更好的系统性能。为了更进一步验证UFMC-SCMA系统的优点,还将其与热门的OFDM-SCMA系统进行对比。研究结果表明,由于UFMC-SCMA系统具有码本的稀疏性以及近似最优的信息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)检测方案,并采用子频带滤波,有效降低了误码率并提高了频谱效率,因而其具有较好的系统性能。

反向散射中基于载波索引的混合NOMA方案

基于功率域非正交多址的环境反向散射通信系统上行链路常通过距离差完成用户配对。无源反向散射系统的双重信道衰落,导致远端边缘设备无法满足通信所需功率或解码所需信干噪比(Signal-to-Interference-Noise Ratio,SINR)约束。为了解决上述问题,提出一种OFDM和具有索引调制(Index Modulation,IM)的OFDM混合的上行NOMA方案,该方案由标签调制方案和反射系数调节方案组成。OFDM-IM提供了更好的能量效率,可以使功率水平低的设备满足通信条件。反向散射设备(Backscatter Devices,BD)根据接收到的功率水平,灵活地选择OFDM或者OFDM-IM,并在功率域叠加;通过调节反射系数保证叠加信号的功率差,接收机利用功率电平来执行多用户检测。实验结果表明,该方能够有效地提高远端用户解码的成功率,并且解码用户数量的增加提高了系统容量。

基于自适应p持续的移动自组网信道接入和资源分配算法

针对基于p持续的移动自组网(MANET)信道接入和资源分配问题,提出一种具有低复杂度的自适应信道接入和资源分配算法。首先,考虑到自组网无中心分布式组网特点,以每个节点的信道利用率最大化为目标建立优化问题;其次将该问题建模为马尔可夫决策过程并定义状态、动作和奖励函数;最后基于策略梯度训练网络参数,联合优化竞争概率、优先级增长因子以及通信节点数量。仿真实验结果表明,所提算法可以显著提高p-持续载波侦听多址接入(CSMA)协议的性能,与固定竞争概率和p值预定义的方案相比,所提算法的信道利用率提高了45%和17%;此外,当节点数量小于35时,所提算法优于固定接入节点数量的方案。同时,在节点数据包到达率较高时,所提算法可以充分利用信道,减少时隙资源浪费。

Ad hoc网络中TDMA/CSMA融合的多址接入协议

为了解决在网络规模庞大、节点数量众多及数据业务负载极高的Adhoc网络中网络延迟和接入延时过大的问题,提出了以TDMA为基本多址接入方式,且采用固定与动态结合的调度算法。在固定分配时采用基本的TDMA接入方式,在进行动态分配时,采用基于竞争的CSMA方案,且对原有的TDMA协议和CSMA协议进行了改进,提出了更加适合这种新的多址接入方式的时隙与帧结构。实例仿真结果表明,该算法减小了网络时延,并改善了Ad hoc网络的性能。

带碰撞避免机制的多址接入协议能量效率研究

研究了在自组织网络环境下CSMA/CA协议的能量消耗性能,并与传统的CSMA协议能耗性能进行比较。阐述了自组织网络中的隐藏终端和暴露终端问题,并分析CSMA/CA协议相对传统CSMA协议对该问题进行的改进。仿真结果表明,相对非坚持CSMA协议,CSMA/CA协议能够获得的能量效率更高,并且对网络负载的敏感性更低,在网络负载较高时也具有较高的能量效率。

一种竞争型的临近空间通信网多址接入协议仿真

为实现移动终端对临近空间物理链路资源的有效共享,提出将基于竞争机制的载波侦听型多址接入协议(CSMA)应用到临近空间通信网中,并采用理论推导和OPNET建模仿真的方法对其吞吐量和时延性能进行了分析。仿真结果表明,在常规的用户数量下,CSMA协议能够保证较大的吞吐量和较低的端到端时延,可以很好地应用于临近空间通信网。

多载波NOMA系统资源分配研究综述

随着第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,5G)网络的大规模商业化部署,超5G(Beyond 5G,B5G)和第六代移动通信技术(6th Generation Mobile Communication Technology,6G)逐渐成为研究热点。非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)作为一种新型接入技术,有望成为B5G和6G网络中的关键多址接入技术。与此同时,多载波通信具有抗频率选择性衰落和高频谱效率的特点,因此将多载波技术与NOMA相结合成为B5G和6G的一个重要研究方向。从能效、功耗以及速率方面概述了多载波非协作NOMA、多载波协作NOMA的资源分配问题。探讨当前研究存在的一些缺陷与不足,并展望多载波NOMA系统资源分配问题的未来研究方向。

一种CSMA与动态预约TDMA相结合的混合多址接入策略

针对移动自组织网络要承载实时和非实时业务的要求,提出一种的CSMA与动态预约TDMA相结合的混合多址接入策略,详细介绍了该策略的时隙分配算法。CSMA机制保证网络中每个节点公平高效的接入信道,动态预约TDMA机制确保有实时业务的节点能够准时无碰撞的接入信道,两种机制的结合使用,满足了实时和非实时业务同时传输的要求,充分的利用了带宽资源。

采用TDMA和CSMA混合MAC协议的时隙调整算法

由于车联网(VANET)拓扑动态变化,车辆高速移动以及不同服务质量要求,制定媒体接入控制(MAC)协议面临巨大挑战。在控制信道间隔内采用基于TDMA和CSMA的混合接入协议是最有效的MAC协议之一。基于TDMA和CSMA的混合MAC协议(T-C-MAC)能够依据车辆环境调整TDMA帧长度,并能有效地传输非安全消息。为了提高T-C-MAC协议的性能,提出了一种基于三跳邻居信息的时隙调整(THSA)算法。通过有效地调整车辆传输时隙,基于THSA的MAC(THSA-MAC)协议能够有效地实施广播服务,提高了安全消息传输率。实验数据表明,THSA-MAC有效地提高了安全消息传递率。

WSN中碰撞时长可变的三时隙P坚持CSMA协议分析

随机多址通信方式是计算机通信研究中不可或缺的一部分,针对传统的P坚持载波侦听多路访问(P-CSMA)协议对无线传感器网络(WSN)系统的传输控制并解决系统的能耗问题,提出了一种在WSN中碰撞时长可变的三时隙P-CSMA协议。该协议在传统的双时隙P-CSMA协议中加入了碰撞时长b,将系统模型改为三时隙模型,包含信息分组发送成功的时长、发生碰撞的时长以及空闲时长。通过建模分析了该模型下系统的吞吐量、碰撞率以及空闲率,发现通过改变碰撞时长可以降低系统的损耗。相比传统的P-CSMA协议,该协议使系统性能得到了改善,并使得在基于电池模型得到的系统节点的生命时长明显延长。通过分析,得到了本协议的系统仿真流程图。最后通过对比分析各个指标的理论值和仿真值,证明了理论推导的正确性。

多载波NOMA安全通信系统稳健性资源分配算法

为提升无线网络频谱利用率和增强信息传输的安全性,针对下行多载波非正交多址接入安全通信系统,提出了一种基于安全和速率最大化的稳健性资源分配算法。首先,设计人工噪声(AN)预编码矢量与合法用户信道正交,消除人工噪声对合法传输的影响。然后,考虑每个用户最小速率约束、基站最大功率约束,基于窃听信道不确定性建立AN预编码、下行数据预编码和子载波分配联合优化问题模型。为求解该非凸问题,将其分解为预编码优化和子载波分配2个子问题进行联合优化,基于S-procedure和块坐标下降算法对预编码优化问题进行求解,基于动态匹配理论进行子载波分配。研究结果表明,所提算法具有很好的稳健性,能够有效提高系统安全和速率。

多载波扩频NOMA水声通信串行干扰消除算法

非正交多址接入(NOMA)技术可以有效提高多载波扩频多用户下行水声通信的系统容量,针对非正交多址水声通信系统多用户检测过程中由多用户干扰导致的误码传播问题,提出一种适用于非正交多址水声通信的判决反馈串行干扰消除算法。算法利用重构的近端用户信号对输入信号进行修正,提高远端用户信号重建精度,减少串行干扰消除过程中的误码传播,提高系统解调性能。仿真和湖试数据处理结果表明,判决反馈串行干扰消除算法的远端、近端用户误码率均优于传统算法,能够有效抑制误码传播,提高通信质量。

基于能量收集的无线传感网MAC接入机制性能分析

该文在IEEE 802.15.4的MAC接入协议基础上,考虑了能量收集情况,提出了一种基于时隙分析的CSMA/CA分析模型。通过Matlab仿真结果表明,在相同的能量收集情况下,网络吞吐量随着占空比的增加而增加,但随着节点数目的增加,吞吐量随之减小;在定范围内,网络吞吐量会随着能量收集的增加而增加。

基于M/G/1/K排队理论的IEEE 802.15.4网络吞吐量分析

针对IEEE 802.15.4时隙载波侦听多址接入与碰撞避免(CSMA/CA)算法,利用二维Markov链分析方法提出了一个网络分析模型。该模型特别考虑了IEEE 802.15.4协议的休眠模式以及退避窗口先于退避阶数(NB)达到最大值的情况。在此基础上,结合M/G/1/K排队理论推导得到了吞吐量的表达式,进而分析了网络在非饱和状态下数据包到达率对吞吐量的影响,利用模拟平台NS2进行了仿真。实验结果显示理论分析结果与仿真结果可以较好地拟合,并能准确描述网络吞吐量的变化,验证了分析模型的有效性。

VANET中基于非时隙CSMA/CA机制的IEEE802.15.4性能评估

IEEE 802.15.4是一个潜在的标准,可以在基于无线传感器网络的车载自组织网络(VANET)应用中提供高效和高质量的车辆到基础设施通信.在本研究中,提出了一种基于非时隙载波侦听多路访问和冲突避免机制的IEEE 802.15.4的数学模型,以研究介质访问协议在车载通信场景中的性能,该通信过程通过采用伯努利反馈重试的M/G/1排队系统建模,来分析其可靠性、受冲突影响的数据包延时和物理层中的数据丢失.模型分析结果与蒙特卡罗模拟的结果一致,适用于交通流量大和冲突概率高的情况.

具有节点访问公平性的WLAN改进退避算法

以获得无线局域网(WLAN)尽可能大的吞吐量和尽量小的丢包率与平均延迟为目标,对无线局域网MAC协议中影响网络性能的载波检测机制,特别是冲突退避算法进行了深入研究.通过对现存冲突退避算法的分析,提出了一种充分考虑了节点对网络访问的公平性的改进退避算法.通过基于NS2网络仿真平台的设计与实现,对所提改进算法进行了性能仿真.结果表明,由于算法中对发送站和非发送站,根据监测到先前包是否冲突情况,采用不同的退避窗口调节策略.不仅保证了节点间数据包发送的公平性原则,其吞吐量、丢包率和包平均延迟性能都获得一定程度的提高.

一种半双工EPON系统的性能分析(英文)

提出了改进的上行光环回技术和冲突检测技术以解决现有全双工CSMA/CDEPON方案中上行环回光功率损耗过大和冲突检测实现困难等问题 提出了一种半双工CSMA/CDEPON方案 通过理论推导和仿真验证 ,说明了虽然接入网系统中上 /下行业务量往往是高度不对称的 。