OFDMA-SDMA系统下行链路的资源分配

研究了采用正交频分多址-空分多址(OFDMA-SDMA)混合多址接入系统下行链路的无线资源分配问题，综合考虑了物理层上的约束条件（用户的误比特率性能以及信道的空间正交性）和媒体接入控制层的约束条件（用户对服务质量的要求和用户之间的公平性），提出了一种简单有效的信道/比特和功率分配方案。首先为每个子载波分配一组用户；然后为每个子载波上的用户组分配传输速率和功率。仿真结果表明，新算法的实现复杂度低，在保障用户服务质量的同时提高了资源的利用效率，并且兼顾了一定的公平性。     

5G大连接场景下混合多址随机接入

为了提高5G系统的终端接入数量,提出了一种混合多址随机接入机制,使终端能够根据预测的信噪比和预定义的切换门限选择正交多址或非正交多址的方式进行随机接入.为了提高干扰消除接收机的性能,在非正交随机接入时采用功率回退的方法保证基站收到不同功率的叠加信号.此外,理论分析了混合多址随机接入的接入性能,并给出了数值仿真结果和实际系统仿真结果.仿真结果表明,与单一正交或非正交多址接入机制相比,混合多址接入大大提高了网络的终端接入数.     

PDMA的可见光通信系统

提出了一种基于新型非正交多址接入技术——图样分割多址接入（PDMA）技术的可见光通信系统.PDMA技术可同时优化多用户可见光通信系统的发送端和接收端,实现非正交传输.在发送端,在相同的时域和频域资源内,为实现资源复用,需要将多个用户信号的功率域、空域、编码域进行单个或多个联合编码.接收端进行多用户检测时,采用消息传递算法优化可见光通信系统的整体性能.相比于正交频分复用多址接入技术,PDMA技术在支持用户数量方面能够提供150%的过载增益.对可见光通信系统进行了理论分析、模拟仿真和实验验证,实验结果表明,在有限的LED带宽约束下,当误码率达到10^-3时,传输距离可达120 cm.     

车联网CR-NOMA系统物理层安全性能分析

认知无线电—非正交多址接入（CR-NOMA）能够满足第5代移动通信系统的大规模连接,实现车联网的低时延、低功耗和广覆盖。针对协作CR-NOMA的车联网络,基于保密中断概率分析了主用户的物理层安全传输性能,并研究了次用户发射信噪比、次用户数量、保密速率以及功率分配系数对主用户保密中断概率的影响。仿真结果表明,在窃听者存在的情况下,通过增大次用户发射信噪比、选取次用户数量以及合适的目标速率能够降低主用户的保密中断概率,从而提升主用户系统的物理层安全性能。     

SCMA网络中基于能量效率最大化的分层多播资源分配算法

稀疏码多址接入技术可以高效的提升频谱效率,因此被作为5G网络的候选接入技术之一。首先研究稀疏码多址接入网络中的分层多播策略,在该策略下使得网络容量不再受限于多播组中最差用户的信道质量。在满足多播组服务质量需求的同时,公式了网络能量效率最大化的最优化问题,该最优化问题由码本分配与功率分配联合解决。为了减少解决最优化问题的计算复杂度,提出分离码本分配与功率分配的快速次优化算法。最后,仿真结果显示提出的分层多播的快速次优化算法在基于稀疏码多址接入网络中的网络能量效率方面要优于采用传统多播策略的稀疏码多址接入网络,和基于正交频分多址网络。并且,提出的快速次优化算法在稀疏码多址接入网络中的多播系统功效要优于正交频分复用网络中的多播系统功效。     

无线携能传输协同中继非正交多址接入系统的速率优化设计

研究了无线携能传输协同中继非正交多址接入系统中的强用户速率最大化问题。通过把非凸的优化问题转化为凸优化问题,并由MATLAB仿真得到强用户速率的优化结果。结果表明：此非正交多址接入系统的强用户速率随着源节点发射功率的增加而增加;在强用户速率性能方面,此非正交多址接入系统明显优于传统的时分多址接入系统。     

下行NOMA系统中公平的功率分配方案

已有的非正交多址接入(NOMA)系统中最大化公平性的功率分配方案没有考虑到用户的最低速率需求。针对此问题,该文提出了NOMA系统中公平地提高用户速率的功率分配方案。首先根据信道条件以及每个用户的最低速率需求计算每个簇所需的最低功率,然后以每个簇所需的最低功率以及所有簇所需的最低总功率作为约束条件,建立满足所有用户最低速率需求的情况下公平地提高每个用户速率的功率分配优化问题,最后通过多次调整部分簇的功率得到既满足用户最低速率需求又公平地提高用户速率的功率分配方案。仿真结果显示,用户的最低速率需求不同时,所提方案中用户提高的速率和中断概率均优于相同场景中已有的功率分配方案。     

基于无线供电的非正交多址接入网络的鲁棒资源分配研究

无线能量传输是解决无线网络中节点设备能量短缺问题的新技术,非正交多址接入是缓解无线网络频谱紧缺难题和满足大规模节点接入需求的新型多址接入技术. 将两者相结合不仅可以缓解节点设备电池能量不足、需要频繁更换电池的问题,还可以提高系统的频谱效率,满足大规模节点接入的需求. 本文考虑基于无线供电的非正交多址接入网络,其中包含一个多天线的能量基站、多个单天线用户和一个单天线信息接收机. 在该网络中,下行链路和上行链路分别表示从能量基站到用户和从用户到信息接收机的物理信道. 在下行链路中,能量基站通过无线能量传输给多个用户提供可靠的能量;在上行链路中,用户使用收集到的能量并基于非正交多址接入技术发送信息给信息接收机. 在系统的下行链路信道状态信息不完美的实际情况下,设计鲁棒资源分配策略,联合设计能量基站的波束赋形向量、用户的发射功率和上下行链路间的时间分配,最大化系统的吞吐量. 仿真结果表明,所提鲁棒设计算法的吞吐量性能明显优于不具有鲁棒性的资源分配算法.     

NOMA系统中最大化能量效率的功率分配

已有的上行非正交多址接入(NOMA)系统中最大化能量效率的功率分配方案的计算量有待降低,针对此问题,该文提出了上行NOMA系统中低复杂度的最大化系统能量效率的功率分配方案.首先,根据用户的最低速率需求计算每个用户所需的最低功率,以单个用户的最大发送功率和用户的最低速率需求作为约束条件,建立最大化能量效率的功率分配优化问...     

认知无线电多址接入系统的研究

针对认知无线电(Cognitive Radio)频谱不连续,随机性和变化性大,以及TDMA,FDMA,CDMA不适用的问题,提出了一个基于变换域通信(Transform Domain Communication System)平台的认知无线电多址接入系统.该系统发射机通过将非空闲的频谱幅度置0,实现对授权用户的躲避;采用m状态序列产生的伪随机相位矢量,生成近似正交的调制基函数实现用户的多址接入;接收端通过本地基函数与接收信号相关估计出原始数据,并理论分析了系统的误码率.仿真表明,系统的检测概率,多址接入的用户数以及收发两端基函数的不一致会影响系统的性能.该系统能利用非连续频谱,并且基函数能够自适应变化,适合认知无线电。     

非正交多址下行链路的资源分配与仿真

非正交多址(NOMA)技术是一种多载波技术,是第五代移动通信中的一项重要技术。提出一种基于稀疏码映射的非正交多址下行链路模型,用来增加用户的复用增益,并且提高基站分配功率较弱用户的安全性。在该模型下采用不同的功率域用户分配方案,包括随机用户分配方案、基于大尺度衰落的用户分配方案和基于贪婪算法的用户分配方案,并比较这几种分配方案的频谱效率,此外,探究了同一种用户分配方案下路径损耗指数对频谱效率的影响。仿真结果表明:在基于稀疏码映射的非正交多址下行链路模型中,与随机用户分配方案相比,基于大尺度衰落的用户分配方案具有频谱效率高、操作简单、便于实现的优点;基于贪婪算法的用户分配方案则具有更高的频谱效率,但计算的复杂程度较高,现阶段不便于实现;路径损耗指数的增加对系统频谱效率有消极影响。     

无线协作多播系统中基于中断概率的资源优化算法

在基于OFDMA的无线协作多播系统中,当只有用户的平均信道信息可利用时,由于信道瞬时衰落的影响,不能保证所有多播数据成功传输。因此为了达到有效可靠传输的目的,本文采用协作分集技术,创新点在于,提出了在最小化多播传输中断概率时的联合子载波和功率分配优化算法。在子载波分配阶段采用了比例协作子载波分配算法,来实现吞吐量和公平性的折中。在功率分配阶段采用迭代功率分配算法来有效利用有限的功率。仿真结果显示本文提出的协作算法的中断概率明显小于传统非协作算法;在协作算法中有功率分配算法的中断概率小于没有功率分配算法的。因此说本文提出的资源优化算法能很好的克服信道瞬时衰落的影响,保证多播数据的成功传输。     

基于深度强化学习的多小区NOMA能效优化功率分配算法

在下行多小区非正交多址接入系统中,功率分配是决定系统性能的关键因素之一。由于多小区系统间的功率优化问题的非凸性,获得最优功率分配在求解上非常困难。为此提出了一种基于深度强化学习最大化能效的功率分配算法,将深度Q网络作为动作?状态值函数,将系统能效直接设置为奖励函数,优化信道功率分配,使系统能量效率最大化。仿真结果表明,该算法比加权最小均方误差、分式规划、最大功率和随机功率算法等能够获得更高的系统能量效率,在算法计算复杂度、收敛速度和稳定性方面也有较好表现。     

下行NOMA系统中最大化能量效率的功率分配方案

针对多簇且每个簇包含任意用户的下行非正交多址接入（NOMA）系统,提出了一种最大化系统能量效率的功率分配方案.首先推导了满足所有用户连续干扰消除需求的情况下,单个用户及单个簇所需的最低功率,建立最大化系统能量效率的用户间功率分配优化问题,然后采用二分法求解最大化单个簇内能量效率的功率分配优化问题,基于该结论将最大化系统能量效率的用户间功率分配优化问题转换为簇间功率分配优化问题,最后给出了一种迭代的簇间功率分配方案,并根据簇间功率分配的结果为单个用户分配功率.仿真结果表明,所提方案的系统能量效率高于相同场景中的已有方案.     

基于符号选择性传输的隐蔽通信方案

传统跳时通信侧重于增强信号的抗干扰与抗截获能力，对信号隐蔽性能研究较少。随着非法方信号检测时间颗粒度越来越精细，提升合法信号的隐蔽能力显得尤为重要。针对以上问题，提出一种基于符号选择性传输的隐蔽通信方案，通过细化发送时间颗粒度，在随机选择的单个时隙内随机选择不同符号周期进行信息传输，使得非法方对检测窗口内的通信时间和接收功率具有不确定性，从而发生检测错误。在三节点隐蔽场景下，推导了隐蔽概率下界闭式表达式，并进一步分析了最大隐蔽速率与最优发送功率的定量关系。仿真结果表明，与随机选择时隙的隐蔽通信方案相比，所提方案在隐蔽概率和隐蔽速率上分别具有25%和20%的性能提升。     

关于离散余弦变换的容错计算

基于Ｈｏｕ算法讨论了离散余弦变换的蝶形网络实现,并进一步利用离散余弦变换（ＤＣＴ）的正交特性和其与快速傅里叶变换网络之间的关系讨论了ＤＣＴ的容错计算问题,给出了有效的并发检错方案．     

多小区下行NOMA系统中最大公平的功率分配方案

对于多小区多簇且每个簇包含任意用户的下行非正交多址接入（NOMA）系统,提出了一种最大公平的功率分配方案.首先构建了最大公平的功率分配优化问题;推导了单簇内以最大公平为准则的分配功率时,该簇内每个用户的速率与每个簇的总功率之间的关系,并基于该结论,将优化问题中用户间的功率分配转化为簇间功率分配;最后给出了一种基于迭代的簇间功率分配算法,为每个簇平均分配功率并计算单簇内最大公平准则下用户的速率.通过多次调整最大速率所在小区簇的功率和最小速率所在小区簇的功率,得到该系统中最大公平的功率分配.仿真结果显示,所提方案的公平性优于相同场景中已有的功率分配方案.     

基于QoE的MIMO-NOMA系统功率分配方案

在多输入多输出非正交多址接入（MIMO-NOMA）系统中,衡量通信质量时仅仅考虑了用户的服务质量（QoS）,而没有考虑用户终端的满意度.为此,提出一种基于Stackelberg博弈的优化用户体验质量（QoE）的动态定价功率分配算法.在网页浏览业务场景下,用平均意见分数（MOS）值来衡量用户终端的满意度,将用户设置为买方,基站设置为卖方,小区内各用户从基站处以瞬时单位功率价格购买功率,提升其MOS值;同时,卖方基站不断调整单位功率价格,以实现自身最大化收益,最终达到Stackelberg均衡.仿真结果表明,所提算法与基于QoS的功率分配算法相比,在公平性上提升了22.73%;与传统的定价算法相比,在吞吐量和MOS值上有明显提升;与基于凸差规划的功率分配算法相比,在时间复杂度上有明显降低.     

基于正交小波的超宽带无线通信多址接入方式--波分多址

与传统的通信技术相比较,超宽带(UWB)通信系统在信号波形选择方面具有更大的灵活性.基于正交小波理论,一种新的UWB多址接入方式--波分多址(WDMA)被提出.在这种多址接入方式中,具有正交性的尺度函数(t)与小波函数ψ(t) 波形被设计作为UWB脉冲波形,借助m序列理论,将2种函数波形均匀地分配给多个用户以实现多址接入.性能分析及仿真比较表明,与传统的TH-PPM和DS-BPM UWB多址系统相比较,WDMA UWB系统用户容量显著提高.     

交织多址单步随机接入

为了减小随机接入时延并降低碰撞概率,提出采用交织多址作为单步随机接入资源请求数据部分的多址接入方式,通过在数据段加入若干附加比特扩大了可用随机标识的数量,并设计了一种异步接收机结构用于数据部分的多用户检测,分析和仿真结果表明所提出的方法能够大大降低碰撞概率．