基于ALOHA的无线网络随机接入协议研究

针对无线网络中的随机接入问题,详细介绍了ALOHA,时隙ALOHA及相关改进协议的基本原理和方法,介绍并讨论了多种常用的冲突解决算法,同时结合数学推导,对基于ALOHA的多种随机接入协议的特点和性能进行了分析。     

B3G/TDD系统中随机接入方案研究

提出了一种应用于B3G TDD系统的随机接入方案。该方案结合了媒体接入层的包调度和物理层的信号处理技术,可以有效地避免数据包的碰撞。分析比较和仿真表明,该方案较传统的时隙ALOHA随机接入方案在吞吐率和时延方面都有较大的改善。     

LTE系统随机接入过载控制的研究

在同一个小区内,由于随机接入资源的有限性,当大量终端同时接入基站时,会造成网络拥塞,这会导致终端接入碰撞的概率增大,使随机接入成功率降低,同时导致随机接入传输时延增大这种情况,提出一种在网络拥堵环境下进行随机接入过载控制的方法。该方法通过对系统负载进行提前估算,根据网络负载情况动态调整随机接入的用户数和随机接入的时频资源,通过仿真得出该方法有效改善系统性能,使得用户接入时延较原有流程减少约35%,同时使用户接入成功率提升约45%。     

卫星物联网接入协议性能分析

物联网是第五代移动通信中重要的应用场景,但目前的地面物联网有一定的限制,在沙漠、海洋、林区等一系列人烟稀少或人类难以到达的区域难以放置物联网节点或基站。为解决这一问题,卫星物联网的概念应运而生。如何解决大量低成本终端,同时解决接入网络时的用户间碰撞和干扰问题是目前的一大挑战。因此,为卫星物联网业务设计适用的接入协议十分必要。将卫星物联网场景分为有汇聚节点的场景和无汇聚节点的场景,并针对不同场景介绍了典型随机接入协议,进行了性能仿真和比较分析,得出CRDSA协议和IRSA协议更适用于有汇聚节点的场景,纯ALOHA协议和SA协议更适用于无汇聚节点的场景的结论。     

一种固定位置MTC设备的随机接入改进算法

针对海量机器类通信(Massive Machine Type Communications, mMTC)场景下传统随机接入存在大量前导碰撞问题，提出了一种对终端侧和基站侧的接入改进算法，利用前导标记序列和固定位置随机接入终端的定时提前(Timing Advance, TA)信息，使得基站能合理地确定应该向哪些终端回复随机接入响应消息，避免碰撞终端占用资源发送消息3(Message 3,Msg3),实现前导高效利用。仿真表明，该算法在均匀分布和Beta分布接入模型下均能有效降低前导碰撞概率，提高终端的接入成功率，并且拥有合理的平均接入时延。     

一种IEEE 802.16中快速有效的冲突解决算法

IEEE 802.16宽带无线接入系统在其上行媒体接入控制层采用时,分复用和资源竞争与预留的方式进行接入,各用户站(SS)之间存在着竞争与冲突,这将导致系统性能下降。该文针对SS在碰撞以后的冲突解决过程提出了一种快速有效的冲突解决算法动态退避控制(Dynamical Backoff Control,DBC)算法。在该算法中,基站(BS)通过预测下一个上行帧中将会出现的带宽请求报文数,动态地控制SS的退避范围,以增大每帧中成功发送的带宽请求报文数,从而提高MAC层的数据吞吐,降低SS的平均接入延迟。利用OPNET对DBC和二进制指数退避两种算法进行了仿真。仿真结果显示DBC算法对系统性能有一定的改善和提高。     

CDMA系统中接入信道配置方式的研究

CDMA接入方式对无线网络性能有很大影响。随着用户的不断增加，基站信道负荷也越来越高，部分基站的接入信道负荷超过80％。接入信道负荷过高，影响了无线网络的接入性能。简单介绍了CDMA移动通信系统反向信道及接入信道的工作原理，并据此在VC6．0环境下建立了计算机仿真平台，研究接入参数的设置对接入过程的时延、通过量、信道利用率等性能的影响，分析接入尝试对系统产生的额外干扰。通过分析，提出了改善的接入参数设置方法。     

N频点小区的Node B辅助的上行同步算法分析

随机接入是TD-SCDMA系统性能的一个关键性过程.UE在进行业务前,需要发起随机接入过程以建立上下行同步.在上行同步过程中,多个UE可能在同一子帧发送相同SYNC-UL(上行同步码),由此产生的碰撞会导致上行同步的失败,直接影响UE的接入成功率和系统无线资源的利用.在N频点小区中,由于所有UE都须从主载波上发起上行同步过程,多UE同步接入时发生SYNC-UL碰撞的概率会大大增加.本文在分析了N频点小区随机接入上行同步过程碰撞概率的基础上,提出了N频点小区中利用Node B辅助的上行同步的优化算法,该算法简单,容易实现,能有效地提高UE上行同步的成功率.     

基于最优化原理的RFID系统中的ALOHA防碰撞算法研究

无线射频识别(RFID)系统中的多个标签同时应答时会引起数据碰撞现象,使阅读器能正确读取信息所使用算法称为防碰撞算法.本文研究了目前RFID系统中常用的防碰撞算法,包括时隙ALOHA(S-ALOHA),纯ALOHA(P-ALOHA)和帧ALOHA(F-ALOHA),同时基于最优化原理对ALOHA防碰撞算法进行了改进.仿真结果表明采用最优化原理改进的ALOHA算法相比较现有RFID系统中常用的ALOHA防碰撞算法有明显的优越性,使得系统获得最佳的传输时隙及数据包大小,得到高吞吐率,低错误率,从而提高系统的工作效率.     

一种基于接入与回传一体化小基站的用户满意度最大化算法

针对接入与回传一体化小基站场景下用户个性化视频流业务需求问题,该文提出一种基于接入与回传一体化小基站的用户满意度最大化算法。该算法首先根据系统实际可达速率和用户满意度需求速率间的不匹配程度,动态调整下一周期队列传输所需频谱资源,并建立用户质量满意度最大化模型,其次运用Lyapunov优化方法把初始问题转化为Lyapunov偏移加罚项的优化,将溢出概率约束转化为关于自变量的不等式,最后基于拉格朗日对偶分解的用户接入带宽分配算法和基于内点法的回传和接入带宽分配算法进行求解。仿真结果表明,该算法提高了系统用户质量满意度,同时保证了系统稳定性。     

对3G移动通信随机接入方式的改进

本文介绍了3G移动通信(WCDMA)的随机接入过程以及存在的不足,给出了改进思路,建立了数学模型,提出了基站调控的slotted-ALOHA随机接入方式,并与现行的WCDMA随机接入方式进行了计算机仿真对比,结果表明该方式能使随机接入噪声强度大幅降低,接入时延和吞吐率指标显著改善.     

MIMO系统下随机接入的实现及吞吐量研究

随机接入技术作为LTE系统中的关键技术之一,接入成功率关系到传输时延,LTE系统下的随机接入所采用的传统冲突解决算法主要是基于网络层的重传机制。提出了一种MIMO下的随机接入实现方案,基站端可以利用多天线接收和先进的MIMO信号处理技术的结合,进而联合高层解决冲突,仿真结果表明了该方案可以显著地提高系统的吞吐量。     

Implement of MIMO System for Random Access and Research of Throughput

随机接入技术作为LTE系统中的关键技术之一,接入成功率关系到传输时廷,LTE系统下的随机接入所采用的传统冲突解决算法主要是基于网络层的重传机制.提出了一种MIMO下的随机接入实现方案,基站端可以利用多天线接收和先进的MIMO信号处理技术的结合,进而联合高层解决冲突,仿真结果表明了该方案可以显著地提高系统的吞吐量.     

改进型帧时隙ALOHA防碰撞算法研究

为进一步提高RFID系统中电子标签防碰撞算法的识别效率,对帧时隙ALOHA防碰撞算法的性能进行分析,提出一种结合精确标签估计和二进制搜索的改进型帧时隙ALOHA算法.将识别过程分为标签估计和标签识别两个阶段,在标签估计算法中引入碰撞概率上、下限参数,并精确估计标签数量对初始帧时隙大小进行优化;在标签识别阶段,利用二进制搜索算法对时隙内的碰撞标签进行快速识别.通过对识别过程进行仿真结果表明:改进的算法改善了防碰撞性能,提高了RFID系统的标签识别效率.     

中继蜂窝网络中增强型随机接入算法

提出一种适用于蜂窝中继网络的增强型随机接入算法。为了保证不同用户的QoS需求,实时业务通过提前预约随机接入信道(Random Access Channel,RACH)实现无冲突的接入,而非实时业务则利用中继节点通过共享剩余的随机接入信道实现两跳接入。为了解决非实时业务在时域接入发生碰撞的问题,中继节点根据当前的非实时业务到达状况和剩余的RACH信道数目,综合地确定所采取的退避策略以及最佳频域退避窗口大小。理论分析和实验仿真表明,该算法能更好地保证非实时业务的接入过程,进一步提高了接入资源的利用率。     

基于跨层优化的机会频谱接入算

针对周期性信道感知机会频谱接入系统,首先采用马尔可夫过程对次用户的感知活动进行建模分析,然后结合物理层和MAC层参数提出一个跨层性能指标--有效传输容量,并在最大化有效传输容量准则下提出一种跨层优化机会频谱接入算法,进而分析了机会频谱共享系统可获得的平均有效传输容量.理论分析和仿真结果表明,所提出的跨层优化接入算法性能优于单层优化接入算法,它可以使次用户获得更高的有效传输容量.     

TD-LTE随机接入过程的研究与分析

随机接入是移动通信系统中终端(UE)与基站建立上行同步和连接的一个非常重要的过程.文章主要研究时分-长期演进(TD-LTE)上行随机接入技术的设计.考虑到基于竞争模式的随机接入过程适用的普遍性,文章从随机接入的应用场景和类型出发,重点讨论基于竞争模式下的随机接入过程,并详细地分析了随机接入过程中的具体流程及实现方案.     

一种适用于D2D通信的启发式接入算法

直通通信（Device-to-Device,D2D）技术是5G移动通信的关键技术之一,蜂窝网络中的D2D通信用户接入技术及其性能研究等已成为热点问题。基于一种新型随机几何网络模型,通过研究D2D用户对蜂窝用户的上行链路频谱资源的复用,提出了一种D2D通信启发式接入算法,并同随机接入算法进行了比较分析。仿真结果表明,随机几何模型易于分析链路的信干噪比,更符合未来移动通信密集组网和用户分布特点;该模型下的启发式算法比随机算法的性能更优,算法具有收敛快、接入性能好和接入简单的特点,具有更好的实用价值。     

LTE随机接入前导的产生与发送过程研究

针对3GPP最新发布的LTER8标准研究LTE中的随机接入实现机制,介绍了随机接入的实现机制,阐述了前导与Prach资源的选择原理,主要就前导序列的产生与发送过程进行分析,提出了改进的基带信号产生算法,并对其进行仿真验证,最后总结了LTE中随机接入的优点。实验证明:LTE中随机接入能降低接入时延,对产品的研发有着重要的意义。     

双层网络中一种新的接入控制机制

在由宏小区和家庭小区构成的双层网络中,合理的进行资源分配可有效的控制干扰和优化容量.本文通过建立双层网络的下行干扰模型,分析了不同的资源分配方案和接入机制下的网络性能,提出了接入机制的优化算法,在保证用户通信概率要求的前提下对系统容量进行了优化.仿真结果表明,本文的接入控制机制在保证用户中断概率的条件下,提高了家庭基站允许的最大发射功率,优化了系统容量.