Page 39 - 网络电信2022年4月刊
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光    通    信

                步骤2:由求解最小分配问题替代求解最大分配问题,具                            不同无线光通信网络信道数量情况下,应用本方法前后整
            体方法是使V成为AB,Q内的最大值,将整个R ij 转换成                        个次用户无线光通信网络最大归一化吞吐量的对比结果如表2所示。
            V-R ij  。                                             表2 不同信道数量时最大归一化吞吐量对比结果
                步骤3:各行(列)减掉本行(列)的最小值。                                                  整个次用户无线光通信网络
                步骤4:利用最少的直线覆盖矩阵内的整个零元素,设                             无线光通信网络          最大归一化吞吐量/Mbit·s      -1
                                                                      信道数量/个
            利用l条直线覆盖矩阵内的整个零元素,如果l<B,则设置                                              应用本方法前         应用本方法后
                                                                          2             0.48           0.48
            没有被覆盖元素内的最小值是m,各个没有被覆盖元素均减掉
                                                                          4             0.55           0.59
            m,在两条直线交叉的元素中加上m,重复步骤4;如果l=
                                                                          6             0.6            0.66
            B,继续步骤5。                                                      8             0.61            0.7
                步骤5:从第一行开始按照从上至下的顺序执行分配。 在                                10            0.62           0.73
            本行内仅存在一个零元素的情况下,表示这个信道被分配到零                                   12            0.64           0.76
            元素的次用户,分配完成后马上删掉本行本列;如果未能完成                                   14            0.65           0.79
                                                                          16            0.65           0.80
            B个分配,同时各行元素内超过1个零元素,那么按照零元素
                                                                          18            0.65           0.81
            由少到多的列执行分配。 反复操作行与列的分配,以执行了大量的唯
                                                                          20            0.66           0.82
            一分配为止,如果还是不符合条件,那么随机分配一个零元素。
                                                                          22            0.66           0.83
                                                                          24            0.66           0.84
                三、实验分析                                                    26            0.67           0.86
                以某省某通信公司的无线光通信系统为实验对象,利用M                                 28            0.67           0.88
            ATLAB 环境仿真分析本方法的有效性。设该无线光通信系                                  30            0.67           0.89
            统内主用户信号属于复值BPSK( Binary Phase Shift Keying,
                                                                     根据表2可知,随着不同无线光通信网络信道数量的不断
            二进制相移键控)调制信号;f u 是带宽;f s 是抽样频率;f
                                                                 增加,应用本方法前后得到的无线光通信网络最大归一化吞吐
            s =f u ,即抽样频率与主用户信号的带宽相同;N=τf s  是                   量均有所提升,应用本方法前得到的无线光通信网络最大归一
            抽样次数;无线光通信网络的信道属于瑞利衰落信道,参数μ
                                                                 化吞吐量变化较小,应用本方法后得到的无线光通信网络最大
            的指数分布是接收端信噪比服从均值,参数                   ;检测周期是         归一化吞吐量明显高于应用本方法前得到的无线光通信网络最
            50ms;次用户传输业务时长t∈[5,40];各个信道最大传输速
                                                                 大归一化吞吐量;当无线光通信网络信道数量大于14个时,
            率一致都是1Mbit/s。
                                                                 应用本方法后得到的无线光通信网络最大归一化吞吐量提升幅
                在不同平均信噪比情况下,应用本方法前后整个次用户无
                                                                 度渐渐变小,无线光通信网络信道数量越多,无线光通信网络
            线光通信网络最大归一化吞吐量的对比结果如表1所示。
                                                                 最大归一化吞吐量越大。 实验证明:应用本方法后能够提升
                根据表1可知,平均信噪比不断增加,应用本方法前后得
                                                                 整个次用户无线光通信网络最大归一化吞吐量,且信道数量越
            到的无线光通信网络最大归一化吞吐量均有所提升,应用本方
                                                                 多,无线光通信网络最大归一化吞吐量越大。
            法后得到的无线光通信网络最大归一化吞吐量明显高于应用本
                                                                     不同次用户检测时间情况下,应用本方法前后整个次用户
            方法前得到的无线光通信网络最大归一化吞吐量;当平均信噪
                                                                 无线光通信网络最大归一化吞吐量的对比结果如表3所示。
            比超过-20dB时,应用本方法后得到的无线光通信网络最
            大归一化吞吐量提升幅度渐渐平稳,最后维持在一个固定值,                           表3 不同次用户检测时间时的对比结果
            原因是平均信噪比的不断增加,虚警概率接近零,导致平均信                                                整个次用户无线光通信网络
                                                                    次用户检测时间/                               -1
            噪比增加到一定程度后,次用户可得到的无线光通信网络最大                                   ms          最大归一化吞吐量/Mbit·s
            吞吐量可维持稳定,那么矩阵AK,N内的元素全部一致。 实                                             应用本方法前         应用本方法后
                                                                          10            0.63           0.71
            验证明:应用本方法后能够确保整个次用户无线光通信网络最                                   20            0.76           0.84
            大归一化吞吐量维持稳定。                                                  30            0.60           0.84
                                                                          40            0.70           0.90
                                                                          50            0.61           0.72
             表1 不同平均信噪比时最大归一化吞吐量对比结果
                                                                          60            0.73           0.90
                                   整个次用户无线光通信网络                           70            0.64           0.83
                平均信噪比/dB         最大归一化吞吐量/Mbit·s      -1                  80            0.65           0.85
                                应用本方法前         应用本方法后                     90            0.60           0.90
                   -35            0.11           0. 20                   100            0.64           0.85
                   -30            0.16           0.31                                   0.62           0.87
                   -25            0.25           0.47                    110
                   -20            0.48           0.72                    120            0.73           0.86
                   -15            0.61           0.75                    130            0.66           0.92
                   -10            0.64           0.75                    140            0.65           0.90
                                                                         150            0.64           0.85


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