定向自组网中基于报文多时延等级的发送端调度算法

面向接收机冲突的多址接入（ROMA）是一种高效的适用于多波束自适应阵列天线的调度协议，但它无法保证具有不同时延要求的报文传输的服务质量。针对此问题，在原始ROMA的基础上提出了一种多时延限制的调度算法（MDRS）。通过在调度接入过程中插入子时隙，比较发送端报文时延信息，调度发送节点的传输顺序，使得时延限制更严格的报文优先发送，从而提高了不同时延等级的报文的传输成功率。最后，通过仿真验证了MDRS的性能：与原始ROMA相比，所提算法在多时延限制的发送端调度中表现出了更好的吞吐量和传输成功率。     

基于列生成的毫米波多连接链路配置调度算法

多连接技术允许用户同时建立和保持与多个小区/接入点的连接，通过网络元素之间的协调在吞吐量和可靠性方面大幅提高网络性能。针对毫米波通信中超高频段的链路中断问题，研究了多连接基于链路配置的调度算法，以提高链路调度效率，降低复杂度。首先，在系统模型中采用链路配置作为优化变量；其次，设计了多连接比例公平的调度准则；最后，提出一种基于列生成算法的链路配置调度优化算法，利用Dantzig-Wolfe分解将原问题分解为限制主问题和定价问题，并结合分支定界方法获得最优解。仿真结果表明，所提算法能够在数值上逼近全局最优，并且比现有的毫米波蜂窝网络链路调度方案增益平均提高40%以上。     

应用于航空Ad Hoc网络的高负载优先级均衡MAC协议

针对航空Ad Hoc网络在高负载下的低时延信道接入问题,提出一种优先级与公平性协作的多信道MAC协议(PBLL/HL)。在多信道检测统计基础上加以改进,结合优先级机制,在高负载网络中适时截流低优先级业务,优化网络流量,保证高优先级业务低时延发送;设计公平性优先级阈值与冲突退避窗口算法(PCA),减小低优先级业务接入时延。仿真结果表明,PBLL/HL能够在高负载网络有效控制信道接入,维持良好的网络流量,降低网络平均接入时延（低优先级业务时延过载时降低10%以上）,稳定高负载网络吞吐量（最大吞吐量88.1%,过载时吞吐量下滑平缓）,解决了航空数据链高业务量带来的高时延和网络拥塞。     

车联网中交通安全消息动态优先调度机制

车联网中两类交通安全消息共享有限控制信道带宽，在消息突发状态下无法保证事件触发消息的传播性能，导致预警失效。基于差异化的消息传播性能需求提出了一种动态优先级区分的调度机制，按事件优先级分别进行队列管理，赋予事件触发消息优先权，通过设置优先级调度阈值实现对事件触发消息的动态调度。当优先队列长度高于阈值时，其抢占调度时隙。当队列长度低于阈值一半，退出抢占过程，恢复非抢占优先调度方法。仿真显示，所提调度机制能够减小事件触发消息的端到端时延约1.3 ms，提高周期性消息的公平性约0.22。     

一种TD-SCDMA上行链路发送和接收方案

为了在TD-SCDMA上行链路传输中获得更高的频谱利用率，提出了一种上行链路的发送和接收方案。发送端采用准同步CDMA加QAM调制，扩频序列采用优选相位的Gold序列，该序列在一定时延范围内具有良好的互相关性。接收端采用串行干扰抵消的方法去除或抑制很严重的多用户干扰，该方法实现简单，适合瑞利衰落信道。仿真结果说明采用这种发送和接收方案后，在应用智能天线抑制多径后，只要用户间的时延控制在3／8个chip之内，误符号率(SER)性能就几乎与单用户界(SUB)一致，频谱利用率可以达到4 bit／s／Hz。     

一种移动无线网络分组公平调度算法

提出了一种支持时延限制的无线多媒体流公平调度算法。算法根据无线信道的服务质量，动态调整该信道连接的业务速率，并根据各个业务请求当时的时延因子的大小来公平地补偿和再分配带宽。仿真验证了算法的可行性和科学性。支持对时延敏感的流和对差错敏感的流，能做到区别补偿调度，满足各自的QoS需求。     

一种改进的 Linux 实时进程调度算法 ——RAD 算法

在 Linux 实时进程调度算法中,RM 算法是一种针对任务周期的长短来确定优先级调度算法,EDF 算法是以最后期限的 顺序来指定优先级的动态调度算法,这两种算法在 Linux 内核调度算法中都得到广泛应用。在深入分析以上两种算法优缺点的基础 上,提出将两种算法优点合并,根据进程的重要程度和紧急程度来选择确定进程调度的优先级,得到一个新的高效 RAD( Rate And Deadline) 算法。     

一种高能效低时延的LLN路由修复算法

由于低功耗有损网络(LLN)中无线链路的不稳定性和有损性,外部环境的干扰极易导致网络出现故障,从而严重影响网络性能,而LLN网络中现有路由修复算法存在控制开销冗余和修复时延较大等问题。为此,提出了一种高能效低时延的LLN路由修复算法(EELDR-RPL)。该算法通过采用“零额外控制开销通告链路故障及邻居节点信息”机制,使得链路故障节点的子节点能够及时获知链路故障以及链路故障节点的邻居情况;通过采用“自适应调整节点网络深度值”机制,使得链路故障节点能够快速地重新接入网络;通过采用“链路故障节点子节点自适应切换”机制,能够达到优化网络拓扑的目的。仿真结果表明,与现有路由修复算法相比,EELDR-RPL算法能够有效地降低路由修复时延和减少控制开销。     

基于不同调度算法的多用户分集MIMO中继信道容量分析

采用平均容量性能来定量分析多用户分集多输入多输出(MIMO)中继信道,中继节点 使用放大转发(Amplify-and-forward,AF)协议将接收到的源节点的发送信号重发给目的节 点。研究了多用户MIMO中继信道的不同调度算法,即容量公平、最大特征根、最小特 征根调度策略和空间独立性调度算法,结果表明空间独立性调度算法有最优容量性能。但是 ,矢量反馈调度策略的应用使得反向链路容量有较高的反馈负载,而相比于矢量反馈策略, 标量反馈方案的反馈量较小。在选择调度方案的时候要充分考虑到这些特性,权衡利弊并折 衷选择适宜的调度策略。     

基于飞行轨迹的无人机通信信道仿真

通过分析无人机之间无线链路的传播损耗、多普勒频率和多径时延等特征参数,提出 一种基于三射线的无人机通信信道模型,并给出了无人机飞行轨迹在不同坐标系中的转换公 式及已知飞行轨迹求解信道模型参数的方法。最后针对两种不同的典型飞行场景,对无人机 通信链路的多径时延、传输损耗及多普勒频率算法进行了仿真验证,并获得了基于飞行轨迹 的无人机空空数据链信道模型。该模型对无人机数据链系统参数选取、物理层算法设计和性 能分析等具有重要意义。     

大跨度天基数据链的TDD时隙调度分析与优化

针对天基数据链系统卫星间的传播时延较大且节点间距离变化较大等特点，提出了一种提高时频资源利用率、提升系统容量、减小时延的方法。在时分多址与空分多址相结合的接入方式下，进行了时隙调度的分析与优化，利用卫星星座的空间复用与大跨度传播时延特性，采用时隙编排、收发状态调整、帧格式优化等手段，将信道利用率和系统容量提升了1倍，将卫星节点在某一方向获得服务的平均等待时间缩短为原来的1/4，提高了天基数据链系统的服务质量。     

移动自组织网络中基于QoE的跨层多波束信道接入机制

引入数字多波束技术可以使移动自组织网络的信道容量得到有效提升，然而，时间、频率、空间、用户、功率等多维度资源域的统一调度与跨层联合优化使得信道接入机制的分析与设计变得更加复杂。为此，结合多波束的特性，将波束宽度限制、收发限制、通道限制、功率限制等多种约束条件抽象图论问题，并建立分析模型。基于分析模型，进一步提出了MB-MAC（Multi-beam Medium Access Control）信道接入机制，结合物理层的预编码技术，建立定向链路的队列模型，度量用户的满意度(Quality of Experience,QoE)，设计了适用于自组织网络中多用户并发并收的信道接入机制，兼顾了网络容量和用户满意度。仿真结果表明，MB-MAC机制能在保证各个用户满意度的情况下，有效提升网络吞吐率。     

一种用于SCMA系统的混合期望传播检测方法

作为一种新的非正交多址接入技术,稀疏码多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）被提出以支持大规模连接。基于稀疏因子图,SCMA利用低复杂度的消息传递算法（Message Passing Algorithm,MPA）来实现接近最优的多用户检测。但是,传统MPA的复杂度仍然很高。为了灵活地控制算法的复杂性,提出了一种混合期望传播检测算法用于SCMA检测,建立算法复杂度与信道阈值之间的关系,利用信道阈值控制算法复杂度。此外,将混合期望传播检测算法与消息回退机制相结合以提高性能。仿真结果表明,与其他检测方案相比,所提算法可以灵活地在算法性能和计算复杂度之间进行折衷。     

瑞利衰落信道中MC-CDMA系统的载波频率偏移性能

多载波CDMA（MC－CDMA）技术结合了OFDM和CDMA技术的优点，在无线衰落信道中传输高速数据时具有突出的性能。但由于MC－CDMA采用了多载波技术，载波频率偏移对系统性能的影响非常大。本文对瑞利衰落信道下存在载波频率偏移的MC－CDMA系统性能进行了理论分析并对误码率进行了详细讨论。     

无线双通道网络话音业务信道接入性能分析

无线双通道网络能够有效解决战术环境下码分组网数目过小造成的码分资源浪费问题。混合业务传输环境下,实时话音业务信道接入性能是衡量无线双通道网络性能的关键指标之一。通过使用一种理想的固定时分信道带宽分配方案,在保障话音业务传输实时性的条件下,分别从单跳网络拓扑和多跳网络拓扑结构给出了双通道网络可用信道数目。使用基于优先权的混合业务多服务台离散时间排队模型分析了双通道网络的话音业务平均数目、呼叫阻塞概率、平均网络吞吐量和信道利用率等性能。数值计算结果证明:相比传统网络,双通道网络在混合业务高负载条件下能够容纳更多的话音业务并具有更低的呼叫阻塞概率。     

TDMA+TDD系统中高速无线数据传输的实现

针对浮空平台搭载的载荷重量、体积、功耗受限的问题,提出了一种时分多址结合时分双工的通信模式。使用该通信模式,网内所有节点均工作于一个频率之上,只需配备一套收发通道,解决了浮空平台载荷受限的问题。在此基础上,通过软硬件设计,实现了该通信系统的信号收发流程、帧协议和参数设置,并构造出一套完整的通信系统。仿真实验和实测结果表明,利用该方案构造出的通信系统较传统的频分多址通信方式在体积、重量、成本等方面均有优势,更适用于浮空平台的远距离、高码率传输。     

TDMA信号的宽范围载波同步译码联合迭代处理

针对时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)信号提出了宽范围的载波同步译码联合迭代处理的方案。该方案主要分为三个部分,首先利用TDMA信号的同步码进行数据辅助同步,对信号中的大频偏和相偏进行粗估计和纠正;然后利用线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)算法针对整突发帧进行非数据辅助同步,精确估计和纠正信号的剩余频偏;最后通过利用译码器输出的软信息进行编码辅助同步,多次迭代得到剩余相偏的精确估计,最终实现载波的精确同步并输出译码结果。实验结果表明,所提方案具有同步捕获范围宽、参数估计精度高、译码输出误比特率低等优点,在低信噪比环境下也能表现出优良性能。     

TD-SCDMA系统中一种软件集成智能天线算法

给出了一种采用信干噪比准则的、集成了预多波束天线与LMS自适应天线的软件天线方案,该方案采用开关合并方法,把软件天线输出接到最大输出信噪比的算法输出,实现算法分集.在TD-SCDMA动态模型上对提出的方法进行了仿真,结果表明,采用集成软件天线方案的误码率性能要优于单纯的预多波束天线或LMS自适应智能天线.仿真过程考虑了用户来波方向和用户到基站距离的动态变化,以及功率控制算法和系统同步过程的影响.     

LTE系统中利用信道估计的天线端口数检测算法

长期演进(LTE）系统中使用多输入多输出(MIMO)技术来改善通信质量并提升信道容量。天线端口数通过循环冗余校验（CRC）掩码的方式隐含于物理广播信道（PBCH）中，遍历1、2、4三种天线端口数情况，分别作为PBCH解码配置，以CRC校验通过并且PBCH解码成功作为确定天线端口数的标志，从而造成冗余计算和时延的产生。为此，提出了一种基于信道估计的天线端口数检测算法，利用正交频分复用（OFDM）调制的LTE信号在空口环境中受频偏和时延影响，造成信道估计结果相位的线性累加，再通过线性回归方程的门限匹配，解决天线端口数检测中频偏影响大、计算量过多和盲检等问题。理论分析和仿真结果表明，该算法复杂度低、时延小，且在残余频偏较大时具有较高的正确率。