蜂窝网络自组织研究及展望

自组织网络技术是提高蜂窝网络运行效率、降低运营成本的重要工具，已作为基本功能在4G标准化初始版本获得引入并得到不断发展。在复杂度更高的5G网络中实现网络自动化管理的需求将进一步增强。回顾了蜂窝网络自组织技术的基本概念、分类和主要用例，分析了主要研究方法；总结了学术界、标准化组织及研究机构的研究进展，重点介绍了基于机器学习的最新研究成果；调查了工程应用现状，分析了自组织网络面临的主要挑战，同时指出了新的研究方向。     

LDPC码的树图法构造

LDPC码译码采用的是BP算法,但由于回路的存在,使译码重复迭代,特别是短长度的回路使LDPC码的性能下降.为此,用树图法分析了LDPC码的回路及其特性,给出了求解回路长度和所经过节点的方法,非常适合于计算机进行求解.同时也用树图的方法来构造LDPC码,可以在树生成的过程中了解其中的回路数目及长度.     

结合全双工与协作干扰的无线网状网物理层安全策略

针对无线网状网中缺少窃听者先验知识不利场景中的安全连接问题,提出了一种结合全双工和协作干扰技术的物理层安全策略。利用全双工通信中的自干扰消除技术和协作干扰技术,提出的安全策略可有效劣化位于信息传播范围内包括潜伏在接收节点附近窃听者的接收性能。为保证信息的安全传输给出了协作干扰节点的选择方法,基于随机几何等数学方法导出了选定路径的安全连接概率表达式。性能分析和仿真结果表明,所提方法与仅基于全双工或协作干扰技术的方法相比,其安全性能有较大提升。     

高速铁路场景下环境反向散射辅助的无线传输方案

将反向散射技术引入到高铁场景的无线通信系统中，提出一种反向散射辅助无线传输方案（Backscatter Aided Wireless Transmission,BAWT），并针对BAWT和传统无线传输方案（Direct Wireless Transmission,DWT）进行了收发信机设计，包括信道估计以及信号检测。与传统无线传输方案相比，证明了在固定的火车天线和不变的轨道情况下，BAWT可以获得信道统计信息为信道估计提供助力。通过仿真对比两种方案的信道估计均方误差，BAWT方案相较DWT方案的信道估计准确性明显提高；对比BAWT、传统中继技术以及DWT方案，当信噪比为20 dB时，对应的BAWT方案和中继技术、DWT方案的误码率分别为1%和2%和12%，BAWT方案误码检测性能获得明显提升。此外，针对广域环境下的环境反向散射通信，推导了高铁场景下使用蜂窝移动通信信号作为RF信源的无线链路预算，反向散射信号在车厢内的覆盖范围内可以满足接收机的灵敏度要求，从链路预算角度论证了BAWT方案实现的可行性。     

基于先进小区干扰协调技术的异构网络联合资源分配

高发射功率的宏基站与低发射功率的小基站之间的资源分配策略直接影响着异构蜂窝网络的性能。这是一个联合资源优化问题,即用户的基站接入选择、宏基站预留给小基站的资源数量和基站的调度策略。针对这一问题,利用块并列下降方法,提出了一组新颖的资源优化算法。所提出的解决方案能分布式实现,并兼容先进长期演进技术（LTE-A）协议中的先进小区间干扰协调技术（eICIC）。大量的动态系统级仿真结果表明系统性能和用户间公平性都得到了显著提升。     

无线mesh网的跨层设计及其应用

根据无线mesh网跨层设计的基本原理,分析了跨层设计系统中各模块的功能和各种需要考虑的因素。提出一种综合了无线mesh网高效的状态信息交换方法和先进路由算法的跨层设计实现方案,可根据网络当前链路状态、拥塞情况和能量等因素,合理选择传输路径。同时还给出了该方法在电网高压输电监控系统中的应用实例。仿真和实验表明所提方案在实际应用时在强壮性、吞吐量和时延等方面都有良好的性能。     

基于VIO和Wi-Fi指纹技术的室内定位系统设计

针对视觉惯性里程计(Visual-Inertial Odometry,VIO)在特征高度重复的场合易产生较大误差以及Wi-Fi指纹精确度不高等问题,提出了一种基于VIO和Wi-Fi指纹技术的室内定位方法。该系统运用VIO和Wi-Fi指纹在系统层面的结合,利用Wi-Fi指纹的无漂移、成本低的特点和VIO在一定范围内的高精确度,先进行Wi-Fi指纹粗定位,后进行VIO精定位,将大面积切割成小面积从而有效提高系统室内定位精确度,降低误差。该系统能在精定位的同时进行对指纹数据库的更新。实验结果表明,该系统的定位误差小于单独使用VIO或Wi-Fi指纹的系统,平均误差达0.15 m,能够有效提高定位精度。     

LTE虚拟MIMO系统中用户正交配对改进算法

第三代合作伙伴计划（3GPP）在长期演进（LTE）上行传输中引入了虚拟多输入多输出（V-MIMO）技术，能够提升频谱效率，改善无线链路传输性能。用户配对是V-MIMO技术必不可少的环节。针对现有的正交配对算法由于不能准确衡量两用户的正交性而导致的性能恶化问题进行了理论分析，并提出更具有一般性的正交性定义。为适应LTE-Advanced上行最大支持4流、下行最大支持8流的特点，结合贪婪思想将正交配对的应用情形由两用户推广至多用户。为了进一步改善系统性能，提出基于范数的贪婪正交配对算法。仿真结果与复杂度分析表明，基于范数的贪婪正交配对算法与穷举的最优算法性能接近，且在计算复杂度上要远低于最优算法，对于V-MIMO技术的发展具有重要意义。