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基于IABC-VFA融合的水下传感网络覆盖优化研究

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舰船科学技术 2024年第2期46卷 150-155页

作者：张伶俐罗成名张代雨张贝江苏科技大学自动化学院江苏镇江212003 江苏科技大学海洋学院江苏镇江212003 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

针对水下无线节点不均匀部署导致的覆盖率低的问题,将改进人工蜂群结合虚拟力算法(Improved Artificial Bee Colony-Virtual Force Algorithm, IABC-VFA)用于水下无线网络覆盖中,改进寻优精度不足以及易陷入局部优化的缺点。首先,在初... 详细信息

针对水下无线节点不均匀部署导致的覆盖率低的问题,将改进人工蜂群结合虚拟力算法(Improved Artificial Bee Colony-Virtual Force Algorithm, IABC-VFA)用于水下无线网络覆盖中,改进寻优精度不足以及易陷入局部优化的缺点。首先,在初始阶段引入Tent混沌映射产生混沌序列以获得更均匀的搜索空间;其次,在跟随蜂阶段引入虚拟力算法对雇佣蜂阶段生成的解进行蜜源位置优化更新。最后,引入柯西-高斯变异策略变异当前最优解,使其跳出局部最优。仿真实验对比表明,本文提出的IABC-VFA算法比3D-IVFA和DABVF算法分别提高了1.30%和1.63%的覆盖率,节点利用率优于其他2种算法,可应用于三维水下无线传感器网络节点部署。

关键词：水下传感网络人工蜂群虚拟力算法覆盖性能

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高空平台场景下的异构组网覆盖性能研究

高空平台场景下的异构组网覆盖性能研究

作者：高凡北京邮电大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术的快速发展和人们对于泛在通信需求的增长,关于非地面网络的研究日益深入,其中,高空平台(High Altitude Platform Station,HAPS)作为平流层通信载体,位于地面和卫星网络之间,在偏远地区广覆盖和应急通信支持等场景中,... 详细信息

随着无线通信技术的快速发展和人们对于泛在通信需求的增长,关于非地面网络的研究日益深入,其中,高空平台(High Altitude Platform Station,HAPS)作为平流层通信载体,位于地面和卫星网络之间,在偏远地区广覆盖和应急通信支持等场景中,具有很大应用前景。但是,由于平流层大气存在扰动特性,以及当前应用于高空平台的机械控制硬件难以有效抵抗这种扰动等原因,准静止态高空平台受气流影响产生的随机不稳定运动会对地面的通信覆盖效果产生很大影响,特别是在小区边缘。因此,本研究聚焦高空平台覆盖性能研究,以及使用地面IMT基站补充覆盖的异构组网方案。在准静止态高空平台存在抖动的场景下,使用异构组网对高空平台对地覆盖性能进行优化,首先需要分析单独的高空平台抖动姿态及对地覆盖性能,然后在覆盖性能较差的区域设计合理的方案部署地面宏站进行补充覆盖,其中,异构系统间的干扰不可忽略;在实现地面站补充覆盖后,虽然高空平台小区边缘的通信质量得以提升,但空中站点的随机抖动仍会造成位于重叠覆盖区域用户的频繁切换,同时会引发新的问题,即,用户过多接入地面站造成的服务质量下降,因此,需要设计能够有效解决前述两个问题的小区切换策略,以提升用户满意度。针对准静止态高空平台对地覆盖模型,由于覆盖问题研究中经典的正六边形蜂窝覆盖模型和天线等波束宽度覆盖模型,并不能准确反映海拔较高且存在抖动的高空平台对地覆盖效果,本文提出了考虑耦合损耗和抖动的高空平台对地覆盖模型,其核心思想是,基于经典模型在小区中心排布和对地椭圆包络的几何原理,根据高空平台所用的多波束天线性质,校正小区中心坐标算法,根据耦合损耗和平台抖动校正椭圆包络长短半轴算法,最终形成适合本文研究场景的覆盖模型;在定位了高空平台对地蜂窝覆盖的小区边缘位置后,根据HAPS-IMT系统间的干扰保护准则,本文设计了隔离距离合理、数量可行的IMT基站补充覆盖的组网拓扑。实现异构组网后,针对重叠覆盖区域的小区切换策略,本文基于场景特点,设计了包括高空平台小区中心漂移因子在内的用于切换判决的7种属性指标,提出了基于用户位置触发的分级TOPSIS-APP多属性切换判决策略,并与应用了本文设计的属性指标的单级TOPSIS判决算法、经典切换判决算法进行对比,在系统级仿真平台中进行仿真分析,验证了在高空平台抖动较为剧烈的场景下,所提算法在异构网络中降低切换次数、切换失败次数和切换失败率方面的有效性。

关键词：高空平台通信系统准静止态覆盖性能异构组网切换

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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一种MEO星座的覆盖性能及组网方案分析

电信科学 2022年第4期38卷 70-76页

作者：赵艳宾王任宁胡培培北京国电高科科技有限公司北京100094 保定市退役军人事务局河北保定071051 63861部队吉林白城137000 北京建企动力科技工程有限公司北京101100

地球静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星轨道位置资源稀缺已久,巨型低轨卫星星座的发展浪潮使得低轨轨道资源也变得空前紧张,中地球轨道(medium earth orbit,MEO)星座作为GEO和低地球轨道(low earth orbit,LEO)星座的折中,必... 详细信息

地球静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星轨道位置资源稀缺已久,巨型低轨卫星星座的发展浪潮使得低轨轨道资源也变得空前紧张,中地球轨道(medium earth orbit,MEO)星座作为GEO和低地球轨道(low earth orbit,LEO)星座的折中,必将成为各国博弈的角逐场,参考世界各MEO星座和我国国情,提出了一种(6+4)MEO星座方案,并使用STK(Satellite Tool Kit)软件对星座覆盖性能、星际链路特性和信关站选址及覆盖性能进行了仿真分析,该方案通过地面站中继实现轨道间通信,有效规避了利用星际链路实现轨际通信时存在的各种问题,使系统得到简化、可靠性得到提高,在全球低轨卫星轨道资源紧张的形势下具有很强的战略价值。

关键词： MEO星座覆盖性能轨际通信组网方案

NR900MHz和NR2.1GHz网络覆盖性能对比

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邮电设计技术 2022年第8期 35-39页

作者：刘洋苗守野王伟李福昌中国联通研究院北京100048 中国联合网络通信集团有限公司北京100033

当前国内5G网络主要部署在中频段,然而中频相较低频段传输损耗和穿透损耗大,建维成本高,不适宜室外站覆盖室内和农村场景广覆盖,使用中低频混合组网实现室外站覆盖室内和农村广覆盖成为5G网络建设的最佳选择。对5G网络的低频(900 MHz)... 详细信息

当前国内5G网络主要部署在中频段,然而中频相较低频段传输损耗和穿透损耗大,建维成本高,不适宜室外站覆盖室内和农村场景广覆盖,使用中低频混合组网实现室外站覆盖室内和农村广覆盖成为5G网络建设的最佳选择。对5G网络的低频(900 MHz)与中频(2.1 GHz)的覆盖性能进行理论分析对比,并进行测试验证,从广覆盖和深度覆盖2个角度论证NR 900 MHz相对NR 2.1 GHz的覆盖性能优势。

关键词： NR 900 MHz NR 2.1 GHz 覆盖性能

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遮阳网性能与夏白菜的覆盖栽培技术研究

农业工程学报 1995年第4期11卷 111-116页

作者：李式军凌丽娟姚禾芬高丽红南京农业大学

连续3个夏季在南京测试了不同覆盖方式和规格型号的遮阳网性能及其对夏白菜产量与品质的影响,结果表明:不同类型遮阳网的遮光率、透射光质、照度均不同。蒸散量减少率与遮光率基本同步。降温效应主要表现为地面最高温度,地上至地下各20c... 详细信息

连续3个夏季在南京测试了不同覆盖方式和规格型号的遮阳网性能及其对夏白菜产量与品质的影响,结果表明:不同类型遮阳网的遮光率、透射光质、照度均不同。蒸散量减少率与遮光率基本同步。降温效应主要表现为地面最高温度,地上至地下各20cm范围和叶温均显著降低。在夏季最高气温超过35℃的晴热型气候下,地面最高气温上限达56.2C,下限41C,覆盖后平均降温9～13℃,最大降幅达19.9℃,夏白菜覆盖增产63％～435％(1992年);最高气温在30～35℃时,地面最高温度变幅为33.7～44.5℃。在冷夏多阴雨的1991和1993年,黑网覆盖的均减产,仅45％～50％遮光率的灰网大棚覆盖的增产;最高气温在25～30℃时,覆盖降温效应很弱。覆盖栽培的夏白菜外观商品性优于露地产品,但内涵营养品质均下降,硝酸盐积累量上升。如在采收前5天揭网处理,各项营养品质指标均赶上或超过露地的,硝酸盐含量也低于露地产品,故采前揭网是必不可少的栽培措施。

关键词：遮阳网覆盖性能蛋白菜产量品质栽培白菜

移动通信卫星非稳定运动对其覆盖性能影响的分析

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通信学报 2002年第1期23卷 122-128页

作者：张海忠王东进中国科学技术大学空间信息研究中心安徽合肥230026

本文在一定假设的基础上,详细分析了移动通信卫星姿态不稳定对其覆盖性能的影响,从而为星座方案的设计、星上稳定度要求等提供了一个重要的参考依据。

关键词：姿态不稳定覆盖性能星上稳定度卫星通信移动通信

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异质传感网络中基于目标轨迹的覆盖性能研究

计算机应用研究 2015年第11期32卷 3359-3363页

作者：秦宁宁郑欣吴宏杰徐保国江南大学物联网工程学院轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 无锡市计量检定测试中心江苏无锡214101

针对异质无线传感网络的覆盖性能测试评估困难的问题,提出了一种基于目标移动轨迹的评估方法。该方法通过改进覆盖势力剖分算法(CFA)对异质网络的覆盖势力剖分,运用兼顾单节点覆盖性能与距离的薄弱点排序模型,并以轨迹暴露量及轨迹长度... 详细信息

针对异质无线传感网络的覆盖性能测试评估困难的问题,提出了一种基于目标移动轨迹的评估方法。该方法通过改进覆盖势力剖分算法(CFA)对异质网络的覆盖势力剖分,运用兼顾单节点覆盖性能与距离的薄弱点排序模型,并以轨迹暴露量及轨迹长度为指标,定性、定量地分析评估了传感网络覆盖性能。实验结果表明,改进后的算法(ICFA)对于异/同质网络覆盖性能的评估均适用,且与基于网格的贪婪算法相比,具有算法复杂度低和本地化的优点。

关键词：异质传感网覆盖性能势力剖分目标轨迹评估

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改进的低轨凝视传感器覆盖性能网格分析方法

空军工程大学学报（自然科学版） 2012年第3期13卷 35-39页

作者：简平邹鹏熊伟陈治科装备学院北京101416

针对天基低轨预警系统主要任务是对导弹目标的中段进行探测和跟踪,研究了低轨凝视型传感器空间覆盖问题。首先根据凝视传感器作用距离和光轴转向建立了不同高度下凝视传感器覆盖模型;然后针对网格分析方法的不足,改进了网格划分规则,推... 详细信息

针对天基低轨预警系统主要任务是对导弹目标的中段进行探测和跟踪,研究了低轨凝视型传感器空间覆盖问题。首先根据凝视传感器作用距离和光轴转向建立了不同高度下凝视传感器覆盖模型;然后针对网格分析方法的不足,改进了网格划分规则,推导了在不同纬度下网格划分的经度间隔、纬度间隔、网格划分精度之间的函数关系,基于典型覆盖性能指标提出了空间覆盖分析和计算流程;最后通过仿真得出星座对特定空间的覆盖特性,结果证明了空间覆盖模型和改进的网格点仿真方法的有效性。

关键词：低轨预警系统凝视传感器覆盖性能网格点仿真

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星座覆盖性能数值仿真

宇航学报 2000年第Z1期21卷 11-17页

作者：徐敏程凤舟陈士橹西北工业大学航天工程学院西安710072

星座对地覆盖性能要求是进行星座设计的主要依据。根据视函数法和地心法 ,建立了星座覆盖性能评定的数值仿真方法。以 GPS为例 ,对其覆盖性能指标进行了仿真。给出了GPS星座的视函数图 ,累积出覆盖统计特性 ,并且评价了覆盖质量。另外对... 详细信息

星座对地覆盖性能要求是进行星座设计的主要依据。根据视函数法和地心法 ,建立了星座覆盖性能评定的数值仿真方法。以 GPS为例 ,对其覆盖性能指标进行了仿真。给出了GPS星座的视函数图 ,累积出覆盖统计特性 ,并且评价了覆盖质量。另外对 GPS星座的相位以及降级情况 (一颗或几颗卫星损坏 )下的覆盖质量进行了分析。最后对两种方法的仿真结果进行了分析比较。

关键词：星座覆盖性能视函数法地心法数值仿真