降低OFDM峰均比的无边信息传输低复杂度PTS算法

部分传输序列(PTS)技术是正交频分复用(OFDM)系统中一种非常有效的降低峰均功率比方法。其缺点是在发送端需要选择权重因子与发送符号相乘来进行发送,而权重因子通常会作为边信息被额外地传输。本文首先讨论了一种基于导频音来恢复权重因子的PTS算法,它在接收端通过收到的导频音进行判决恢复。采用这种算法,能有效抑制系统的PA-PR,且不需要额外传输边信息。本文在其基础上,提出了一种改进的PTS译码算法,在扩展的权重因子取值范围下,给出了新的译码判决准则。仿真结果表明,改进的PTS算法能更有效地降低系统的PAPR,对系统的误码率性能影响很小,并且在接收端几乎没有增加复杂度,译码结构非常简单。

协作通信网络中的合作编码技术

未来宽带无线通信系统要支持高达1Gb/s的峰值无线传输速率,就必须考虑利用协作通信技术,充分复用频率、时间、空间等多维资源,改善网络覆盖性能。合作编码将协作信号处理和信道编码技术有机地结合在一起,是实现高性能合作通信的重要保障,合作编码将成为未来宽带无线通信技术的一项关键技术。合作编码技术必须适应节点的双工或半双工通信方式,采用适应不同的协同通信网络环境要求的合作编码技术方案。未来的合作编码技术的发展方向是自适应的合作编码技术和网络编码协作技术。

基于5G上下行解耦架构的服务轨道交通低轨卫星网络性能分析

随着通信技术的发展,卫星通信特别是低轨(LEO)卫星通信将成为下一代移动通信系统的重要组成部分。此外,随着具有全面感知、传输可靠、智能处理的智能交通通信技术的兴起,基于LEO卫星网络的智能交通通信网络能有效解决智能交通领域特别是高铁高速移动性导致的通信质量下降问题,通过卫星下行链路的大区域覆盖可减少部分链路的切换次数,提升通信链路的可靠性,同时弥补部分地面通信系统特殊情况下容量不足的缺点。然而,虽然LEO卫星网络有覆盖范围大、吞吐量高、功能性强的特点,但由于卫星位置较高,受时延和功率的限制,地面移动用户较难受益于LEO卫星网络。为解决这一难题,提出在地面通信网络与LEO卫星网络混合组网场景中使用5G标准提出的上下行解耦技术,即地面移动用户上行通过地面基站传输,下行通过卫星传输。利用LEO卫星提供的高频谱、大覆盖服务,可以高效提高系统吞吐量与可靠性,同时满足终端设备的时延和功耗要求。通过建立模型比较解耦架构与非解耦架构下的排队时延和切换失败概率,分析比较两种架构的性能。仿真结果表明,解耦系统在业务高峰时段具有明显的性能优势。

铁路应急场景下无人机通信感知一体化无线网络资源智能分配算法

面向恶劣自然环境下地面基础设施受损的铁路场景,该文提出一种无人机(UAV)通信感知一体化无线接入网络架构,实现对列车运行环境的实时感知及应急信息回传。考虑到无人机的续航能力有限,通过建立列车制动距离模型与无人机能耗模型,在满足信息回传通信性能与列车环境感知需求的情况下,联合调整无人机飞行速度和通信发射功率以优化无人机整体能耗。通过分析发现,该优化问题符合马尔可夫决策过程(MDP),基于此,提出一种基于深度双Q网络(DDQN)的无人机通信感知一体化无线资源智能分配算法解决上述问题。最后,该文对所提算法的收敛性能、无人机环境感知距离和无人机能耗进行了仿真实验。仿真结果显示,所提算法具有良好的收敛性能,在满足铁路应急场景环境感知及信息回传需求的同时,能够最大化无人机通信作业时长。

无线传感器网络定位技术研究进展

在无线传感器网络(W SNs)中,通过对节点的定位以确定事件发生的位置是W SNs需要具备的基本功能。介绍了W SNs定位技术的国内外研究现状,分析了静态传感器网络定位、移动信标节点定位和移动传感器网络定位的原理及方法,讨论了几种主要算法的优缺点,给出了移动传感器网络定位技术进一步研究的方向与面临的挑战。

高速列车车载多天线系统传输方案及容量分析

在对高铁视距SIMO(single-input multiple-output)下的直线多天线阵列接收进行三维建模的基础上,分析了车载N组阵列合并接收的信道容量,发现合并后的信道容量在基站附近会得到提升,但是存在抖动,而且很快衰减到香农容量,单纯地增加接收天线阵列组数N并不能获得平稳容量增益。研究还发现,调整阵列的参数并将阵列进行分组,适当改变每组阵列的权重值可获得稳定容量增益。计算机数值仿真结果也表明,适当的设置会使得列车在不同速度下克服驶过基站时的容量振荡,并获得平稳的信道容量。

基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。

高铁基于毫米波的自适应波束分合传输方案

向拥有较宽连续频谱的高频频段扩展带宽成为未来高铁无线通信系统提升容量的有力手段,不过,需要采用大规模天线波束赋形技术克服高频频段路径损耗严重的缺陷。在高铁双车载台方案中,可以通过大规模天线阵列形成双波束传输提高系统容量。在对其传输性能进行分析后发现,双波束传输优化配置与列车的位置有关。基于此,论文提出自适应波束分合传输方案,当列车距离基站较远时,为了避免波束间的严重干扰,双波束合成为一个波束来覆盖两个接收端,实现接收分集,提高接收信号质量;当列车距离基站较近时,分裂成双波束,实现空间复用,提高系统容量及传输可靠性。数值仿真结果表明,所提方案可以适应列车运行位置,提升传输性能。

Windows下两种API钩挂技术的研究与实现

详细阐述了两种API钩挂技术IAT(importaddresstable)Hook和InlineHook的基本原理,给出了各自的实现方法。通过实验,指出IAT Hook在文件操作监控时存在的不稳定现象,比如explorer.exe错误。提出用基于Inline Hook的Detours技术弥补IAT Hook的缺陷,并给出了实现方法。实验结果表明,该方法能有效实现稳定可靠的API钩挂I,nline Hook是一种比较好的API钩挂技术。

基于放置分发阵列的云-边-端通算融合架构

随着6G的发展,云端、边缘端和终端节点间的协作是当下的研究热点,而Map Reduce则是面向大规模数据处理的并行计算模型。将Map Reduce与云-边-端架构相结合,提出基于放置分发阵列的云-边-端协同计算和传输设计架构。该架构充分利用云端和边缘端丰富的计算和存储资源,在边缘端和终端部署冗余计算任务,借助多播编码,成倍地减小云-边链路和边-端链路之间的通信负载,从而实现云-边-端之间通信与计算的协同,高效地服务终端的计算需求。

基于随机交织的分布式信源编码的实际设计

提出一种基于低密度奇偶校验(LDPC)码和随机交织器的对称Slepian-Wolf编码的实际设计方案.与已有方案不同,该方案对于具有相同速率的信源节点可以采用相同的LDPC编码器,只须通过不同的随机交织器就可以进行区分,使得系统的实现复杂度明显降低,尤其是在节点数量较大的情况下.该方案运用渐进边增长(PEG)算法对LDPC码的Tanner图进行优化,而在译码端利用信源之间的相关性进行联合迭代译码.在2、3个相关信源以及单个信源的特殊情形下的仿真结果表明,对于相关的非均匀信源,该方案在性能上优于已有方案.

非正交多址中继系统复数域网络编码优化设计

无线中继与网络编码是提高通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段,重点研究了单中继非正交多址系统复数域网络编码的优化设计问题。首先,在限制源节点和中继节点的总发送功率并假设各个源节点发送功率相同的条件下,证明了当源节点与中继节点发送功率相等时基于复数域网络编码的单中继非正交多址系统误符号率(SEP)性能最佳。其次,以编码增益为目标函数,提出了一种复数域网络编码的优化设计方法。与已有的复数域网络编码系数设计方法相比,此方法能满足任意源节点个数条件下复数域网络编码系数的优化设计要求,同时可以有效地避免因为网络编码系数选择不当造成信号重叠的现象,提升和改进系统的SEP性能。

非正交自适应多址中继系统复数域网络编码方案性能分析与优化功率分配

无线中继与网络编码是提高无线通信系统数据可靠性和吞吐率的重要技术手段。该文重点分析了单中继非正交自适应多址系统复数域网络编码问题,即在中继采用选择解码转发自适应策略下的系统可靠性能及其优化设计。首先,论文推导了非正交自适应多址系统复数域网络编码方案的误符号率性能上界、分集度和编码增益;然后,论文以系统编码增益为优化目标,讨论了最优功率分配问题。结果表明,在保证系统满分集的前提下,非正交多址中继系统采用选择解码转发自适应中继策略能以更低的系统实现复杂度获得优于中继采用链路自适应再生策略所能获得的系统性能。此外,优化源节点和中继节点的功率分配因子可以有效地增加系统编码增益、改进系统性能。

一种高移动场景下基于CoMP的切换方案及性能分析

随着高速铁路的不断发展和列车速度的不断提高,高铁场景下车地通信的可靠性和高效性引起广泛关注。列车速度的提升导致更加频繁的越区切换,使系统的可靠性得不到保障,因此列车速度的提升对高铁通信网络的安全性和可靠性产生严重影响。本文提出1种将LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)网络应用到高速铁路场景并基于协同多点传输/接收CoMP(Coordinated Multi-Point transmission/reception)技术的切换优化方案模型,方案参考协作集加入模型。对系统切换成功率等进行性能分析,并与传统切换方案进行性能对比。分析表明:本文基于CoMP的切换方案可有效提升高移动性下网络的切换成功概率,明显改善系统的可靠性和效率。

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。

LTE系统中事件驱动M2M业务的流量控制随机接入协议

提出了一种LTE系统中事件驱动M2M业务的流量控制随机接入协议。采用贝塔分布对事件驱动M2M业务建模,通过统计一段时隙内的随机接入前导码空闲比来估计信道流量,从而设计控制因子进行流量控制。建模分析了采用该协议的系统吞吐量和时延性能,与目前在LTE系统中的随机接入协议的性能进行了对比。结果表明,该随机接入协议能够很好地估计系统负载,通过控制因子减少碰撞,从而显示出更好的系统性能。

基于信号强度和功率损耗的分层网络切换算法

为解决毫微微小区基站布置在宏蜂窝小区中引起的切换问题,提出了一种新的分层网络切换算法.该算法主要基于用户接收的信号强度和信号在传播过程中的功率损耗2个参数进行切换判决.当依据接收的信号强度进行切换判决,且其不能有效工作时,将功率损耗作为辅助判决条件,可提高毫微微小区的利用率和降低算法复杂度.仿真分析结果表明,与传统的切换算法相比,该算法的切换次数增加了1倍;与基于宏基站和毫微微小区基站联合信号强度的切换算法相比,减少了1/2不必要的切换次数.

基于负载均衡的OFDMA双跳中继网络资源分配策略

为适应蜂窝小区内不同的用户分布,针对基于正交频分多址接入技术的双跳中继网络,提出了一种基于负载均衡的资源分配策略.考虑难以得到联合分配的最优解,在降低计算复杂度的前提下,采用分步式次优化分配.采用比例公平算法对子载波进行分配,并用数学建模的方法解决功率分配问题;根据凸规划和注水算法确定功率分配最优解需满足的条件,在逼近最优解的目标下,求得基站和中继站的发射功率.仿真分析结果表明,与传统的静态资源分配策略相比,提出的基于负载均衡的资源分配策略可以适应不同的用户分布和信道条件,系统吞吐率提高7.8%以上.

高速铁路移动通信系统多天线分集接收方案

在差分调制解调的信号模型下,提出了高铁场景下2种多天线分集接收模型——线性合并分集接收和统计合并分集接收,从而得出高铁场景下车地无线宽带通信较有效的分集接收方案,提升系统性能。数学分析和仿真结果表明,所提出的线性合并分集和统计合并分集都可以通过增加分集数来降低高速移动带来的误码率平层,统计合并分集的性能要优于线性合并分集,但是其接收机复杂度也比线性合并分集要高。在实际应用中可以根据QoS的要求在性能和复杂度之间进行折衷。

无证书的可验证环签名方案

将无证书的密码体制与可验证环签名相结合,提出一个无证书的可验证环签名方案。方案具有环签名的性质,在需要时,真实签名者还可向验证者证明自己的身份。方案基于无证书的密码体制,克服了基于身份的密码体制的密钥托管问题,避免基于证书密码体制的公钥存储和管理问题。