基于OFDMA的无线Mesh网络TDoA信号检测技术及其在无线网状网络中的应用

1一种基于OFDMA的无线Mesh网络TDOA信号检测技术Changhwan Park1，Joohyung Choi2，Yong Soo Cho2*1韩国LG电子先进通信技术实验室2韩国首尔中央大学电子电气工程学院数字通信实验室摘要本文研究了基于正交频分复用的无线网状网（WMN）中分布式节点的到达时间差（TDoA）效应。为了最小化无线网状网中TDoA引起的干扰，通过最大化每个子载波的有效信干噪比来获得节点接收端此外，信号检测技术，称为二维有序连续干扰消除（TD-OSIC），提出了WMN与TDoA。仿真结果表明，该技术可以实现有效的SINR和BER性能类似的理想情况下（没有TDoA），即使在WMN与大TDoA。索引术语：无线网状网络，TDoA，OFDMA，TD-OSIC1. 介绍无线网状网具有动态自组织和自配置的特点，在企业网、战术信息通信网、公共安全无线网、宽带城域网等领域有着广泛的应用前景。众所周知，WMN具有前期成本低，易于网络维护，鲁棒性和可靠的服务覆盖等优点[1][2][3]。分布式无线网络中的突出挑战之一是节点之间的同步，特别是当GPS参考定时信号不能被使用时。分散式无线网络的分布式同步技术已被研究，使用物理层相邻节点之间的本地定时信息交换[4]。最近，在Eurecom的OpenAirInterface平台上实现了单频完全同步的WMN，其目标是WiMAX和UMTS LTE类网络[5]。在[5]中，正交频分多址（OFDMA）已经被认为是一种调制和多址技术，因为它可以提高数据速率和资源分配的灵活性，同时避免多信道之间的干扰。 如在其他WMN中一样，当执行从网状路由器（MR）到簇头（CH）的上行链路传输时，在OpenAirInterface平台中允许网状路由器（MR）之间的直接通信。通过测距过程（诸如基于OFDMA的蜂窝系统中的随机接入）来调整MR的传输时刻和功率，以最小化集群中的CH与MR之间的多址干扰（MAI）。此外，通过CH和MR（位于集群边界）之间的合作来实现相邻集群之间的网络同步。在WMN中，在CH处接收到的信号都是时间对准的，因为要从集群中的每个MR发送的上行链路信号在因此，MR不仅可以接收期望信号，而且可以接收来自具有TDoA的WMN中的相邻MR的不期望信号，从而导致符号间干扰（ISI）、载波间干扰（ICI）和链路间干扰（ILI）。接收日期：2014年8月20日;修订日期：2014年9月8日接受日期：2014年9月16日* 通讯作者E-mail：yscho@cau.ac.kr，Tel：+82-2-820-5299这是一个开放获取的文章，根据知识共享署名（CC-BY-NC）许可证的条款，允许在任何媒体上无限制地使用，分发和复制，前提是正确引用原始作品。版权所有©韩国通信与信息科学研究所（KICS），2014http://www.ictexpress.org22.一种信号检测技术ℎ������N2吕1u近年来，已经推导出了基于OFDMA的上行链路系统在不完美同步的情况下的有效SIR，并且已经提出了干扰减轻技术[6][7]。然而，到目前为止，还没有关于TDoA或信号的影响的报道该������������������信号在子载波上具有较低的成本。然后，期望信号的功率ISI、ICI和AWGN������在子载波（������∈������0）处可以被如下表示：L01具有TDoA的WMN的检测技术本文在分析了现有文献的基础上，年|22l 20|l （三）我们提出了一种用于WMN的信号检测技术，D0D0小时0x00l0L1TDoA，称为二维有序连续2002年|202|l （四）干扰 取消 （TD-OSIC）。 它 是 所示ISI0ISI0h0l0x00模拟表明，所提出的技术可以最小化的L0122 'ICI公司| 0 hlxkk|0（五）WMN中的TDoA的效果，同时提供分集增益，信号检测和干扰消除的过程。0 0k'k0，k'kl0ULu年|2l 2k k '|（六）2. 一种信号检测技术伊犁0huxu0uu 1k'kul02在本节中，提出了Z0Z m m当 用户2（ 用户）不知道用户的多个变量时，对于具有TDoA的WMN这里，假设资源这������是一个很好的方法。 Als o，������2（������|∆）表示以正交方式将期望信号（λ= 0）和第1个非期望信号（1≤λ ≤ U）分配给子载波集������λ，以避免CCI。还假设1个期望信号（λ= 0）和U个非期望信号到达a这���������������������是一个非常有效的方法，|由������������������该信号的多个数据集引起的，并且可以取决于如下所示的k的值而被不同������地表示：正在测试的节点。如果我们参考期望信号的接收符号的起始点将FFT窗口的起始点定义为节点处的FFT窗口的起始点，但是，我们必须确保TDOA不会受到 任何影响，在第一个不期望符号与节点处的FFT窗口的起始点之间的偏移为i2 克xuii0  uN年，u|拉乌 年，2ku0ku0（八）N2/N2,k0由下式给出：= − +0������。������然后，接收到的信号中国（9）在此基础上，我们还可以在 此基础上，2| 1 cos2k/Nxuuu u2个月期望信号、干扰和噪声。这里，干扰可以由引起的ISI和ICI项来表示年1月日至年2月2日，ku0由所需符号中的ILI 0和ILI中的ILI项引起������不需要的符号如下：第三章NGuG2NG /N2,k0中国（10）于克|米0y克，0| m，00 埃什基，|年12月日|u21co s2Gk/N期望信号和ISI引起的干扰Um，0 0k0，k由β-淀粉样蛋白0引起的ICIxu（一）N2型乌乌1个月至2个月、 ku0y，|阿格伦茨km，u uu ILI是由引起的米0AWGN其中，N和N分别表示FFT中的子载波和保护间隔中的样本的总数。因此，有效的SINR是将该子载波（载波∈���N0）������where������������，������（������，|（D������）被定义为ym，uk，k ||（二）l03M2D0和瑞利衰落信道上M-QAM的相应BER由下式给出：22|2k |2其中，λmax、λ max、λ max、λ max和λ max k表示用于从所述信道估计出的所述采样速率的所述多个采样点的信道系数。������������������������P 克|ISI201ICI101伊犁0Z克什蒂尔克|0阿格纳斯发射机，多径分量的数量，以及M，e0logM氯吡格雷克什蒂尔克|电话：+86-021-8888888传真：+86-021-（十二）克鲁克，是特别的。 Als o，���������，������（������，k|������）我不知道干扰项影响第（k+ k）个子载波，克什蒂尔克|0（十一）4http://www.ictexpress.org3.仿真结果column为“，”������0，中国0，中国你好你好M0，k m，0 0，k m，00，kmm，0 0，k m，0你好，你好，你好一种基于OFDMA的无线Mesh网络TDOA信号检测技术从（12）可以看出，BER性能根据子载波位置和FFT窗口的起始点而变化。FFT的最佳起始点将使BE R最小化，从而可以消除子载波- 来自第（1/2 - 1）或第（1/2+ 1）个期望OFDM符号的检测信号，全部在频域中。当−G ≤ ������

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