无线通信中的信噪比估计算法研究

针对无线通信中的信噪比估计,对文献中经典的信噪比估计算法进行概述。为了能在含有滤波器和上下采样的仿真系统上对经典的信噪比估计算法进行仿真,搭建了三种不同的仿真系统,并基于这三种仿真系统研究了滤波器和上下采样对真实信噪比以及信噪比估计算法性能的影响。在具有滤波器和上下采样的仿真系统中,对经典的信噪比估计算法进行仿真验证,比较得到各种调制方式下性能较为优良的信噪比估计算法。

一种无线通信系统中调度碎片避免机制研究

在通信系统中,为了保障传输的可靠性而引入了ARQ机制。这种机制带来数据传输的高度可靠及灵活的同时,也导致了内存管理的复杂。分析了ARQ机制、分组调度机制之间的关系,并对两种机制相互作用下产生的包碎片现象展开研究分析,建立了调度碎片生灭及尺寸的数学模型;为减少调度碎片的产生,设计了基于资源预测的二次指数平滑法的碎片避免机制。为验证碎片生灭模型及避免机制,设计了基于LTE系统的仿真场景,仿真结果表明,碎片生灭及大小符合数学模型,且调度碎片避免机制与传统的调度机制相比,能够有效减少碎片的生成以及提升存储管理的性能。

基于双阈值自适应分割的轴承滚子表面缺陷提取技术研究

针对工业缺陷检测中提取的缺陷存在不完整、处理速度过慢等问题,本文提出一种基于双阈值自适应分割的缺陷提取算法。根据实际工件的直方图,拟合得到标准直方图,而后利用实际工件的直方图与标准直方图自适应分析,快速定位出双边的误差阈值,从而避免高灰度缺陷或低灰度缺陷的漏检问题。实验结果表明,本文所提方法能够有效提高缺陷提取的完整性和准确性,并具备良好的处理速度。

基于业务识别的移动通信网络流量卸载机制研究

移动业务流量在过去几年呈指数型增长,给移动运营商的核心网带来了巨大的冲击。3GPP提出了LIPA/SIPTO(Local IP Access/Selected IP Traffic Offload)的网络架构来卸载选定核心网络的移动业务流量。然而,如何选择流量并进行卸载没有给出具体的解决方案。针对这一问题,提出了一套基于业务识别的流量卸载机制,包括无线网络环境中的在线实时业务识别算法METCS及动态流量卸载路径选择算法。仿真结果表明METCS与现有的方法相比,识别准确率提高了5%-8%,复杂度降低了40%。基于METCS的流量卸载机制能使核心网流量减少60%,同时能根据网络负载变化实时动态的选择最优卸载路径以满足不同类型业务的QoS需求。

下一代移动通信网络控制管理关键技术

随着无线通信技术的进步,下一代移动通信网络呈现出异构、复杂的特点。同时,移动智能终端的普及使得用户应用从以桌面固定为主向以移动在线为主转移。无线化、泛在化的移动业务带来了海量、突发的数据传输需求。传统网络的控制管理已无法满足异构复杂的移动通信环境下用户随时随地获得高质量丰富多彩的移动业务的需求。因此有必要研究适合下一代移动通信网络的智能控制管理方法。本文将在考察移动通信网络控制管理的研究现状及面临挑战的基础上,分别从网络行为模型及架构、用户多维感知技术和基于感知的网络资源协同适配三个方面提出下一代移动通信网络控制管理的关键技术研究方向。

双层无线异构网络下行干扰抑制方法研究

针对引入家庭基站技术的双层无线异构网络中存在严重的跨层和同层干扰的问题,提出了一种基于伪随机子信道选择的干扰抑制方案。该方案首先通过干扰随机化抑制跨层干扰,然后利用干扰图计算最大可选择伪随机序列个数抑制同层干扰。通过对比传统干扰抑制方案,验证了该方案能更有效地抑制系统干扰,提高系统吞吐量。

5G通信中基于混合波束成型的多用户MIMO调度算法研究

大规模多输入多输出(MIMO)技术是5G通信的核心技术之一,信号多入多出可以有效提高通信传输中的频谱效率与用户的通信质量。本文从用户下行信道与通信向量函数2个维度阐述了信道有效传输原理,并基于此设计了一种毫米波MIMO混合波束成型模型。文章分析了毫米波混合波束成型模型设计原理、实现步骤及算法复杂度情况,并利用混合波束成型模型设计了多用户MIMO调度的具体实现方法;基于模型确定出双向交替优化MIMO系统的发射端和接收端子阵列的天线加权矢量,给出数字模拟混合波束成型的算法方案,最终实现多用户MIMO的均衡调度。仿真结果表明,所提出的调度算法具有收敛速度快、计算复杂度低、基带传输效率高等优势。

基于OPNET的卫星通信系统下行干扰建模与仿真研究

卫星多波束天线旁瓣带来的小区间同频干扰是卫星通信系统网络规划与工程设计的重要依据.针对多波束天线旁瓣带来的干扰问题,首先,在系统频率规划和下行同频干扰产生机理分析的基础上,得到多波束卫星通信系统下行同频干扰模型;其次,根据ITU-R S.672-4建议书给出的天线辐射特性设计卫星单波束天线模型;然后,根据单波束天线模型以及多波束天线覆盖地面的要求,通过几何分析运算得到多波束天线的覆盖参数;最后,利用OPNET网络仿真软件,利用ema编程机制对卫星单波束天线建模,并通过位于同一经线上间隔1.2°的109个移动数据接收器的移动统计,得到卫星多波束天线覆盖下,东、西经80°且南、北纬64.8°的矩形区域内,卫星多波束天线的辐射特性以及7小区同频和3色复用方式下的下行同频干扰特性.仿真结果显示,提出的建模方案能较为准确地计算出卫星多波束天线覆盖下任意经纬度的载干比和全网的载干比强度图.

基于集中式架构的无线接入网优化部署研究

基于集中式架构的无线接入网通过资源池共享处理资源,与基于分布式架构的无线接入网相比,明显减少了网络所需的处理资源,该性能可以通过统计复用增益(SMG)来评估。本文建立了基于时-空联合流量分布的处理资源SMG模型,并推导出SMG的闭合表达式。在此基础上,综合考虑集中式架构网络部署的处理资源池、远端射频单元(RRH)及光纤的成本,建立了无线接入网基站主设备部署成本模型,并进行成本分析。仿真结果表明,SMG随着服务阈值比Pth的增大而增大。当采用集中式架构部署的小区占比η固定时,总成本TC随着成本因子CF的增大而减小。当成本因子CF固定时,总成本TC随着η的变化趋势取决于成本因子CF的取值大小。本文的研究为基于集中式架构的无线接入网部署提供了理论指导,具有实际应用价值。

5G系统机器类通信场景下基于动态接入优先级的拥塞控制策略研究

随着万物互联的IT3.0时代的到来,机器类通信(Machine-Type Communication,MTC)将成为未来人机物三元互联的5G通信系统中最主要的通信方式之一。然而,MTC设备种类繁多、数目巨大,大量设备同时发起接入时必然会造成网络拥塞、时延长等问题。于是,提出了一种基于动态接入优先级的拥塞控制策略。该方法首先根据MTC设备的时延容忍度进行优先级划分,并依据控制时延动态更新设备优先级,针对不同优先级采用不同的接入概率因子限制接入设备数目。仿真结果表明,提出的方法可以在保证不同优先级设备的接入时延前提下,有效控制海量机器类设备接入时的网络拥塞。

极化码BP译码算法中量化问题的研究

第五代移动通信(5G)面向高可靠和低时延的海量数据交互场景,如何实现其高效编译码方案是一个亟需解决的问题。现有编译码方案难以有效平衡译码过程中的计算复杂度和硬件实现难度,故无法应用于5G网络架构。针对该问题,提出了一种基于极化码的置信度传播(BP)译码量化方案。该方案结合最小和译码的近似算法和量化思想,显著降低了BP译码算法的计算复杂度和硬件实现难度。仿真成果表明,与最小和译码算法相比,量化后的BP译码算法极大地提高了译码性能。相比于BP译码算法,在几乎不降低译码性能的基础上,量化后的BP译码算法明显降低了计算复杂度,更便于硬件实现。

融合移动边缘计算的未来5G移动通信网络

未来5G移动通信网络面临移动流量暴涨,新型业务提出高回传带宽、低时延等挑战,移动边缘计算MEC有望解决上述问题.首先介绍MEC的网络框架结构及其在5G中的标准化进展,然后结合MEC的部署策略和未来5G网络架构,提出融合MEC的未来5G移动通信网络架构.从该架构可以看到,未来5G将是一个通信与多级计算协同的网络.所提架构可灵活、自适应地支持多种通信模式,同时可采用虚拟化技术实现通信、计算、存储资源的高效共享.面向通信与计算协同,融合MEC的5G网络在基础理论方面面临的主要挑战是网络容量分析,关键技术方面则包括通信与计算资源的协同优化、计算存储多播、节带化传输等.相关理论与技术亟需进一步的深入研究探讨,推动通信与计算融合发展.

基于HVS的视频监控目标提取方法研究

目标识别是实现视频监控智能分析的基础,但在光照、阴影以及杂乱背景等场景中,往往会出现目标误判以及不合理聚类等问题。针对上述问题,提出一种基于人类视觉系统(HVS)的视频监控目标提取方法。结合HVS视觉关注原理,优化背景差法检测结果中存在的重复检测和错误分割问题,并根据HVS的跟踪特点以及目标运动的连续性,结合相邻帧检测结果以达到目标区域的完整准确提取。最后,基于实际采集视频进行仿真实验,证明所提目标检测算法结果准确性更高,在复杂背景下也有良好的检测效果。

IMT-Advanced增强多媒体多播技术

多媒体多播(MBMS)通过点到多点方式实现由一个数据源向多个用户发送数据,能有效节省网络资源,是下一代宽带移动通信系统关注的重点技术。文章基于MBMS技术的发展历程、最新标准进展、前沿研究热点、演进过程,剖析了第3代移动通信系统(UMTS)R6MBMS和第3.9代移动通信系统(LTE)R10增强多媒体多播(E-MBMS)的逻辑架构;阐述了LTER10中E-MBMS的协议设计,包括关键术语、区域配置、逻辑信道映射和复用、控制消息流程及计数过程;给出了IMT-Advanced中E-MBMS技术发展,包括多基站协作、分层编码、喷泉码传输和终端协作传输的新趋势。

数字孪生卫星互联网:架构与关键技术

提出一种数字孪生卫星互联网系统架构,通过平行孪生、安全内生、智能衍生的立体式闭环机制,为卫星互联网全生命周期过程稳定发展提供支撑;然后对数字孪生卫星互联网关键问题与关键技术进行探讨。针对复杂多变的卫星互联网系统,提出基于机理与数据双驱动的标准化模型处理和生成方法;面对海量信息和不均匀分布形成的数据洪流,提出三级分流的池化存算架构;为了实际系统的特征孪生高保真,设计智能编排与分布式异构的处理平台,对不同模型和事件进行分类快速计算;利用通感算控一体化技术,形成感知-判断-决策-执行的卫星互联网孪生循环演进系统,从而实现卫星互联网全生命周期的稳定运行。

GMR-1 3G卫星通信系统频率偏移估计算法

针对GMR-1 3G卫星通信系统中π/4-CQPSK调制信号采用现有无数据辅助频偏估计算法时在估计精度和估计范围上存在矛盾的问题,提出了一种新的估计算法。该算法根据前后符号相位关系确定调制相位差,通过对原信号去累加调制相位差的方式去除调制相位,在去除调制相位时不会放大噪声影响;通过平滑处理和函数加权的方式抑制噪声影响,并进行线性拟合计算频偏。仿真实验表明,新算法较之经典的无数据辅助频偏估计算法具有更高的估计精度和估计范围,可适用于GMR-1 3G卫星通信系统的频偏估计。

移动边缘计算中基于用户体验的计算卸载方案

现有的移动边缘计算卸载方案多采用预先统一设置的方式确定权重因子,难以满足用户对时延和能耗的差异化需求。针对该问题,提出一种基于用户体验的计算卸载方案。将计算卸载问题定义为效用最大化问题,以任务执行时延和能耗增益率的加权和表示用户效用,同时考虑用户设备的续航能力,构造基于用户需求的自适应权重因子。在此基础上,将原优化问题拆分为资源分配和卸载决策两个子问题分别进行求解,得到最终的计算卸载策略。仿真结果表明,相比于固定权重因子的卸载方案,该方案能够满足用户的差异化需求,有效提升用户体验。

面向B5G和6G的边缘计算与网络切片资源管理

随着时延敏感的计算密集型任务呈指数级增长,5G以及未来6G的移动蜂窝网络将构建面向边缘计算的网络切片为时延敏感、计算密集型应用提供服务。由于网络切片间共享系统资源,无线与边缘计算资源的高效管理至关重要。对网络切片生命周期中资源管理的需求进行了研究,针对资源需求归纳了网络切片接入控制技术、网络切片资源分配技术、网络切片终端协作激励技术的研究进展,并给出了这3方面技术的未来研究方向,实现了面向边缘计算的网络切片的资源高效管理。

基于博弈论的卫星移动通信上行功率控制算法

为改善卫星通信中长时延信道引起的控制滞后性,以低的卫星接收功率与低的功率控制误差为目标,设计出新的代价函数,以此代价函数提出一种适用于卫星移动通信系统的上行功率控制算法,并在算法迭代过程中引入ARIMA链路预测模型结果作为判决准则之一.文中分析了该代价函数较现有代价函数的优点,并证明了该算法的纳什均衡存在性与收敛性,并最终通过仿真验证其性能.仿真结果表明该算法较经典算法有一定改善.

面向卫星移动通信的系统级仿真平台设计与实现

针对卫星移动通信系统中对组网架构、协议体制和关键技术进行仿真论证的需求,设计了系统级仿真平台。首先介绍了系统级仿真平台架构,然后结合架构分析仿真平台的配置管理模型,对卫星、终端、信关站等核心通信节点进行建模,研究仿真平台工作流程,最后,通过多用户并发模式下随机接入过程仿真验证系统级仿真平台有效性。与传统方法相比,该仿真平台可适用于多星、多站、多波束、多链路和多用户自由组网,为卫星移动通信系统协议体制和关键技术的仿真验证提供了一种新的借鉴和参考。