信道容量

摘要： 目前5G及6G技术的研究都是基于高通量卫星系统的发展,然而如何解决其非常紧张的传统频谱这一问题,已经成为当前国内外研究的热点,而在毫米波(mm wave)波段通过利用其广阔频率范围,提供了一个解决方案,该文对60千兆赫兹(GHz)频段进行实际信道容量仿真分析,将其与低于6 GHz频段的链路进行了比较。同时分析在高通量卫星系统的波段通信需求及应用特点、关键技术,最后指出了下一步面临的挑战。

摘要： 20世纪40年代末,信息论奠基人、美国数学家Shannon在"Communication Theory of Secrecy Systems"文中指出:在信息传输速率低于信道容量时,采用适当的编码技术可以将有扰信道引起的差错减少到任意低的限度,从而保证数字通信的可靠性,由此奠定了通信的数学基础。由于数字通信技术的发展,信息科学所使用的数学工具发生了很大的变化,离散性的数学(包括组合学、代数学、数论以及有限域上的代数几何学)成为研究信息科学的重要数学工具。

摘要： 电磁轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)具有模值相互独立且正交的特性,能用于无线通信中提高频谱效率和通信容量,因而备受关注。针对基于矩形阵列的多输入多输出技术(multiple-input multiple-output,MIMO)不易与基于均匀圆形阵列的OAM复用相结合,以及高模态OAM波的大发散性与高衰减的问题,提出了一种基于大型矩形阵列生成OAM波的方法;为进一步优化矩形阵列的性能和降低复杂度,利用遗传算法实现了阵列稀疏化。仿真结果表明:能在不改变既有主动天线单元的前提下,高效生成OAM波;可将矩形阵列的总元素减少约25%,实现峰值旁瓣电平(peak side lobe level,PSLL)降低70%,稀疏后的信道容量与稀疏前非常逼近。该方法将有助于OAM在现有的MIMO与2D天线阵列中的应用。

摘要： 针对天线阵元相互独立与互相耦合的大规模多输入多输出(MIMO)信道模型,提出基于任意入射到达角(AoA)功率谱采样基函数的互耦与非互耦下的相关性简化模型,推导无互耦与考虑互耦效应下任意AoA功率谱的闭式表达式,以实测数据为基础,详细探讨有互耦与无互耦情况下的空域相关性与系统容量的变化趋势。仿真结果表明:互耦效应一方面对系统空间相关性有影响,会增加天线间的相关性;另一方面,选择合适的天线阵列及设置一定的阵元间距可以有效地提高系统容量,对实际设置天线阵列排列分布时具有参考意义。提出的表达式与理论结果具有良好的拟合效果,且可大幅度减少计算时间,提高计算运算效率,可以满足实际信道的设计要求。

摘要： 针对MIMO无线通信系统在随机相关衰落信道下的系统性能进行了全面研究。首先通过对恒定信道和秩亏信道的容量分析以及随机相关瑞利衰落信道的建模研究,提出了样本平均中断容量指标,并将其应用于发射机侧具有不同信道知识的信道容量计算中,从而得到瞬时信道容量;其次,通过对不同信道特征情形下的接收机接收功率分析,提出了多流传输和发射机侧在不同信道知识下的MIMO天线增益的计算公式,最后提出了实际可实现MIMO系统在有限块码长和误差概率情形下的瞬时截止速率;仿真实验结果表明,针对MIMO系统的随机相关瑞利衰落信道的建模及其提出的性能指标理论计算公式是有效和实际可行的。

摘要： 在实际环境中,为满足实战化对海量通信数据传输以及天线向量的正交分离的需求,利用多输入多输出(Multi-Input-Multi-Output,MIMO)技术有效突破单天线下香农定理对信道容量的限制,在Alamouti-STBC编码技术和恒包络S16PSK-LFM雷达通信一体化信号的基础上,研究设计了基于STBC编码的恒包络MIMO-CE-S16PSK-OFDM-LFM雷达通信一体化信号,并对其进行了简要的介绍,提出了MIMO技术下的香农定理。对恒包络MIMO-CE-S16PSK-OFDM-LFM雷达通信一体化信号进行了通信信道容量和误码率以及雷达模糊函数的仿真,发现Alamouti-STBC编码技术和MIMO技术可以有效地大幅度增加信道容量,进而提升通信的传输速度并降低误码率。但是在模糊函数性能上,Alamouti-STBC编码技术会略微降低雷达的分辨率。随着MIMO收发天线数量的增加,通信传输的误码率呈下降趋势,但却不完全是线性的。

摘要： 风致振动会造成毫米波系统天线相对位置变化,导致辐射角度偏移,进而影响通信系统性能。针对风载荷的随机性,提出了一种面向风载作用的毫米波系统性能的创新评估方法,基于概率可靠度理论,以使用抛物面天线的某毫米波系统为研究对象,分别推导出了风速与系统中断概率以及信道容量的数学表达式。仿真计算结果表明,当系统天线装载于某19.2 m单管通信铁塔顶层,在平均风速15.8 m/s,信噪比容限为5,10和20 dB时系统的中断概率分别为97.45%,52.79%和2.54%,且信道容量退化概率随风速的增大而增加。该方法适用于5G毫米波自回传网络(mW-SBN)、微波中继系统和卫星通信系统可靠度和信道容量评估以及网络规划指导,具有重要的工程应用价值。

摘要： 为提高雷达通信一体化功率资源的利用率,提出一种OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频分复用)一体化信号功率控制方法。根据OFDM分集特性,建立雷达互信息及通信容量与子载波功率间的多目标函数。通过改进初始种群生成及自适应选择交叉算子提高NSGA-II(Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm)第二代非支配排序遗传算法的收敛速度。基于改进算法求解多目标函数的非支配解集,确定下一时刻各子载波功率分配策略。仿真证明,在有限的功率资源下自适应分配子载波功率能够提升一体化系统性能。

摘要： 为衡量海上蒸发波导环境下的超视距通信系统性能,提出了一种超视距信道建模方法及容量估计方案.基于蒸发波导折射率模型和抛物方程(parabolic equation,PE)模型研究电波沿海面蒸发波导信道传播的大尺度衰落特性,结合统计性模型研究其小尺度衰落特性,形成基于电磁仿真和统计规律的混合蒸发波导信道模型,并由此推导出系统信道容量的估算方案.对实际海面传播环境进行电磁建模,计算了蒸发波导环境中的路径损耗分布和多天线系统的信道容量,量化了使用多输入多输出(multiple-inputmultiple-output,MIMO)技术带来的超视距传播性能提升.仿真结果表明,在蒸发波导环境中采用MIMO技术能够有效地提升信道容量,实现较好的超视距传播效果.本文结果对海上超视距通信系统的应用及性能评估具有重要意义.

摘要： 超奈奎斯特技术(FTN)通过发送端传输更高速率的非正交信号,在传输时不可避免地引入符号间干扰,因此处理系统中的符号间干扰是一个重要研究课题。在实际通信场景中,经常会存在多径衰落。FTN技术在多径信道中会面临更大的挑战,除了自身波形之间的干扰外,还有多径造成的干扰。文中研究了FTN技术在时域多径信道下的性能,推导了多径信道下的符号间干扰矩阵,并推导了系统的容量。通过仿真验证,符号间隔对FTN的容量没有影响;多径衰落会恶化FTN的容量,随着多径数目的增加,FTN的容量会先增加再降低,最大值低于香农容量。此外,还探讨了未来的重要研究方向。

摘要： 随着无线通信设备小型化的发展趋势,设计紧凑的阵列天线已经成为必然,而此时天线的空间相关性和摆放阵列将影响整个MIMO信道的特性以及系统的性能.因此,本文提出一种优化天线布局的迭代算法,在大大降低计算复杂度的同时,有效提高信道容量.

摘要： 海量数据的高速传输需求对卫星通信速率提出了极高的要求,现有的卫星数据传输能力很难满足.本文从信道容量提升关系入手,分别从频谱扩展利用、频谱效率提升和网络效率密度三个方面开展调研,综述了卫星高速通信的发展趋势,为未来卫星高速传输系统的设计提供借鉴和思路.

摘要： 本文分别从覆盖和容量两方面着手，对LTE网络中的两大优化难点进行系统的立体的分析研究，分别给出了梭盖和容量优化的方法，其中覆盖方面的优化策略，针一对场景地理特征，给出的方案方便实施;容量方面的优化策略，针对场景用户特征，给出的方案贴近感知。同时，给出了覆盖和容量快速优化流程图，为高效解决LTE的核心问题提供有力的保障。最后，给出了役盖和容量双重优化的案例。实验结果表明，本文给出的优化方案高效快捷，提升了用户感知，更提高了公司的市场竞争力。

摘要： 本文分别从覆盖和容量两方面着手，对LTE网络中的两大优化难点进行系统的立体的分析研究，分别给出了梭盖和容量优化的方法，其中覆盖方面的优化策略，针一对场景地理特征，给出的方案方便实施;容量方面的优化策略，针对场景用户特征，给出的方案贴近感知。同时，给出了覆盖和容量快速优化流程图，为高效解决LTE的核心问题提供有力的保障。最后，给出了役盖和容量双重优化的案例。实验结果表明，本文给出的优化方案高效快捷，提升了用户感知，更提高了公司的市场竞争力。

摘要： 本文分别从覆盖和容量两方面着手，对LTE网络中的两大优化难点进行系统的立体的分析研究，分别给出了梭盖和容量优化的方法，其中覆盖方面的优化策略，针一对场景地理特征，给出的方案方便实施;容量方面的优化策略，针对场景用户特征，给出的方案贴近感知。同时，给出了覆盖和容量快速优化流程图，为高效解决LTE的核心问题提供有力的保障。最后，给出了役盖和容量双重优化的案例。实验结果表明，本文给出的优化方案高效快捷，提升了用户感知，更提高了公司的市场竞争力。

摘要： 本文分别从覆盖和容量两方面着手，对LTE网络中的两大优化难点进行系统的立体的分析研究，分别给出了梭盖和容量优化的方法，其中覆盖方面的优化策略，针一对场景地理特征，给出的方案方便实施;容量方面的优化策略，针对场景用户特征，给出的方案贴近感知。同时，给出了覆盖和容量快速优化流程图，为高效解决LTE的核心问题提供有力的保障。最后，给出了役盖和容量双重优化的案例。实验结果表明，本文给出的优化方案高效快捷，提升了用户感知，更提高了公司的市场竞争力。

摘要： 移动负荷均衡(MLB)是SON的一部分,能与原有负荷均衡算法相结合,通过实时检测网络的负荷,自动修改相邻小区对的重选和切换参数,使得高负荷小区边缘的用户切换或者重选到轻负荷的邻小区中,解决了小区边缘用户难于进行负荷均衡的问题.本文系统阐述了MLB算法、MLB的功能实验、MLB的参数优化调整及现网的应用验证情况.MLB的应用可以平衡相邻小区的负荷,提升系统的整体容量,减小人工参与网络管理与优化的工作,降低网络运维成本,提高网络质量.

摘要： 移动负荷均衡(MLB)是SON的一部分,能与原有负荷均衡算法相结合,通过实时检测网络的负荷,自动修改相邻小区对的重选和切换参数,使得高负荷小区边缘的用户切换或者重选到轻负荷的邻小区中,解决了小区边缘用户难于进行负荷均衡的问题.本文系统阐述了MLB算法、MLB的功能实验、MLB的参数优化调整及现网的应用验证情况.MLB的应用可以平衡相邻小区的负荷,提升系统的整体容量,减小人工参与网络管理与优化的工作,降低网络运维成本,提高网络质量.

摘要： 移动负荷均衡(MLB)是SON的一部分,能与原有负荷均衡算法相结合,通过实时检测网络的负荷,自动修改相邻小区对的重选和切换参数,使得高负荷小区边缘的用户切换或者重选到轻负荷的邻小区中,解决了小区边缘用户难于进行负荷均衡的问题.本文系统阐述了MLB算法、MLB的功能实验、MLB的参数优化调整及现网的应用验证情况.MLB的应用可以平衡相邻小区的负荷,提升系统的整体容量,减小人工参与网络管理与优化的工作,降低网络运维成本,提高网络质量.

摘要： 移动负荷均衡(MLB)是SON的一部分,能与原有负荷均衡算法相结合,通过实时检测网络的负荷,自动修改相邻小区对的重选和切换参数,使得高负荷小区边缘的用户切换或者重选到轻负荷的邻小区中,解决了小区边缘用户难于进行负荷均衡的问题.本文系统阐述了MLB算法、MLB的功能实验、MLB的参数优化调整及现网的应用验证情况.MLB的应用可以平衡相邻小区的负荷,提升系统的整体容量,减小人工参与网络管理与优化的工作,降低网络运维成本,提高网络质量.

摘要： 本公开通常涉及无线设备（例如物联网（IoT）设备）并且更具体地，涉及改进逻辑信道（诸如随机接入信道（RACH））的容量以满足无线业务（例如IoT业务）的需求。在一个实施例中，无线设备在根据本公开决定尝试系统接入时将首先基于设备的覆盖类来选择训练序列码（TSC）并且接着在逻辑信道上将一个或多个接入请求突发（每个包括所选择的TSC）传输到无线接入节点。

摘要： 本文中描述了无线接入节点和方法，用于改进当向无线装置或一组无线装置传送包含在一个或多个消息中的装置相关信息时的公共下行链路（DL）信道的带宽利用效率，其中，一个或多个消息具有满足该无线装置或该组无线装置的覆盖类需要的一个或多个传输块格式。此外，本文中描述了无线装置和方法，用于通过在公共DL信道上从无线接入节点接收包含装置相关信息的一个或多个消息来改进公共DL信道的带宽利用效率，其中，一个或多个消息具有满足该无线装置的覆盖类需要的一个或多个传输块格式。

摘要： 本文描述了一种无线接入节点和方法，用于当向无线装置或一组无线装置传送包含在一个或多个消息中的装置相关信息时改进公共下行链路（DL）信道的带宽利用效率，其中，一个或多个消息具有满足无线装置或该组无线装置的覆盖类需要的一个或多个传输块格式。此外，本文描述了一种无线装置和方法，用于通过在公共DL信道上从无线接入节点接收包含装置相关信息的一个或多个消息来改进公共DL信道的带宽利用效率，其中，一个或多个消息具有满足无线装置的覆盖类需要的一个或多个传输块格式。

摘要： 本文描述了一种无线接入节点和方法，用于当向无线装置或一组无线装置传送包含在一个或多个消息中的装置相关信息时改进公共下行链路（DL）信道的带宽利用效率，其中，一个或多个消息具有满足无线装置或该组无线装置的覆盖类需要的一个或多个传输块格式。此外，本文描述了一种无线装置和方法，用于通过在公共DL信道上从无线接入节点接收包含装置相关信息的一个或多个消息来改进公共DL信道的带宽利用效率，其中，一个或多个消息具有满足无线装置的覆盖类需要的一个或多个传输块格式。

摘要： 本公开通常涉及无线设备（例如物联网（IoT）设备）并且更具体地，涉及改进逻辑信道（诸如随机接入信道（RACH））的容量以满足无线业务（例如IoT业务）的需求。在一个实施例中，无线设备在根据本公开决定尝试系统接入时将首先基于设备的覆盖类来选择训练序列码（TSC）并且接着在逻辑信道上将一个或多个接入请求突发（每个包括所选择的TSC）传输到无线接入节点。

摘要： 双Gamma湍流信道下FTN传输系统平均信道容量的计算方法，目的是将FTN技术引入Gamma‑Gamma湍流信道中，使符号速率大于Nyquist速率有效提高系统平均容量，改善大气传输系统的性能。FTN信号的形成是将输入的比特信息an进行QPSK映射后经过FTN成形滤波器生成FTN信号。系统信道容量的计算是利用接收信号传输模型计算得出信道容量，然后对其周期归一化后得到FTN系统平均容量。在此基础上，根据QPSK调制特性推导出QPSK调制格式下Gamma‑Gamma湍流信道下超奈奎斯特光传输系统的平均容量的表达式。该超奈奎斯特光传输系统的构建有效的提高了系统频谱效率。

摘要： 一种RIS辅助信道仿真及信道容量分析方法，属于无线通信技术领域。建立RIS辅助通信场景下的几何信道模型，初始化传播路径的参数，计算每个RIS单元的位置和相位，计算信道模型中的距离和角度参数，计算发射天线到接收天线的信道函数，计算信道相关函数，计算信道容量。本发明探究在含散射体的复杂环境中RIS信道的特性，为RIS在实际的复杂环境中的应用提供重要参考价值。本发明提出的RIS辅助信道仿真及信道容量分析方法，通过使接收信号功率最大化推导出RIS相位公式，并通过改变RIS的大小和位置探究信道的变化，并分析RIS的改变对信道容量的影响，从而有效改善通信系统的性能。

摘要： 本发明提供了一种在5G下行信道测量中，通过对信道容量进行平滑滤波，针对信道容量大幅度变化的情况，对预编码矩阵指示PMI进行平滑调整的方法。在5G下行信道的传输中，终端能够根据当前信道的条件匹配一组预编码码本集合Wc，通过对每个矩阵遍历计算得到一组信道容量并找到最大的值，再结合历史的信道容量值进行平滑滤波操作，得到平滑处理后的信道容量值并找到与该值最接近且位于预编码码本集合Wc里信道容量值，最后找到这个信道容量值所对应的预编码矩阵指示PMI，通过反馈将其上报给基站。由于信道容量在测量过程中，会与历史上报的信道容量值都不一样，在此过程会有不确定的波动效果，为了减小因信道容量剧烈变化所带来的信道估计误差，因此提出一种对计算得到的信道容量进行平滑滤波方法，以此获得当次的最佳上报预编码矩阵指示PMI的值。该发明不仅能对信道估计结果有很好的提升，也能提高系统的通信性能。

摘要： 双Gamma湍流信道下FTN传输系统平均信道容量的计算方法，目的是将FTN技术引入Gamma‑Gamma湍流信道中，使符号速率大于Nyquist速率有效提高系统平均容量，改善大气传输系统的性能。FTN信号的形成是将输入的比特信息an进行QPSK映射后经过FTN成形滤波器生成FTN信号。系统信道容量的计算是利用接收信号传输模型计算得出信道容量，然后对其周期归一化后得到FTN系统平均容量。在此基础上，根据QPSK调制特性推导出QPSK调制格式下Gamma‑Gamma湍流信道下超奈奎斯特光传输系统的平均容量的表达式。该超奈奎斯特光传输系统的构建有效的提高了系统频谱效率。

摘要： 本发明公开的基于信道容量的自适应MIMO‑FSO多模式传输方法，包括建立FSO复合大气信道模型；建立自适应MIMO‑FSO系统的基带信号模型；求出当系统分别处于空间复用、分集、混合模式之下的平均信道容量函数式；在不同场景下得到三种模式的平均信道容量数据；基于数据建立进行模式切换的接收端信噪比阈值查找表；在不同大气湍流强弱的情况计算接收端瞬时信噪比，将信噪比与查找表中可用的信噪比阈值进行比较，并选择适用的最佳传输模式；接收端将所选模式通过反馈链路传给发射端的自适应控制模块，在不同模式之间进行切换不断的自适应模式切换。本发明可以最大限度的提高系统吞吐量，保证整个信噪比范围内系统的可靠性。