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一种单频水声信号多径时延估计算法_童峰

一种单频水声信号多径时延估计算法_童峰
一种单频水声信号多径时延估计算法_童峰

5GNR延时优化方法

5GNR延时优化方法 一、简述 5G系统相比其它通讯系统,结构更加精简。从协议已发布一些指标来看,时延相比其它系统有较大改善。比如协议要求用户面时延小于4ms,用户面ping包时延指标往往作为单站验收的KPI指标之一。本文主要介绍5G ping包时延问题的优化和定位方法。 二、基本原理和流程介绍 5G做ping时延测试,一般是在连接终端UE的笔记本电脑上面进行ping包,为了排除,外网时延的影响,一般采用ping FTP内网服务器IP地址的方式。正常Ping 包测试方法如下:前提条件 测试目标小区正常建立。移动UE找到想要的测试点,通常PING包测试中要求测试UE 在目标小区近点即SINR大于20的点,为了测试出较理想结果尽量找到SINR大于25的测试点。UE正常注册成功并接入网络。 测试步骤 第一步、将NR测试终端放置在近点; 第二步、NR测试终端发起初始业务连接; 第三步、分别使用32Bytes 、64Bytes、256Bytes、1000Bytes、1500Bytes的包长向网络进行ping包测试100次,使用抓包软件记录应用层RTT时间; 第四步、将测试UE放置在中点,重复步骤2~3; 第五步、将测试UE放置在远点,重复步骤2~3; 数据记录 数据格式:原始Log文件(自定义),导出文件(CSV或EXCEL) 导出精度:1秒/样本点 终端侧:时间、经纬度、RSRP(CSI RS &DM RS)、RS-SINR(CSI RS &DM RS)、各层空口信令消息、ping时延 基站侧:信令、话统数据等 三、用户面时延优化方法 3.1、ping测试问题的分析思路 由于ping包测试电脑和测试终端UE的影响不可控,排除这这个因素后,需要重点分析PING环回时延的空口时延和传输时延两部分。当测试得到的环回时延较大时,甚至不能满足PING包测试指标要求时,需要将ping时延分解成下面两部分单独进行分析:无线空口时延,即UE和基站间的交互时延,传输侧交互时延。 分解为两部分统计环回时延的目的是判断出时延较大的原因是由空口造成还是传输引起的。如果空口时延较大,则需要从调度算法上考虑优化,这块由版本和无线参数来保证;若传输时延较长,那就是非接入层的原因,可以从基站侧ping EPC或PING FTP服务器来确认是否受到传输网络的影响,确认是传输的问题,需要请传输侧工程师协助解决。 3.2、无线空口时延分析方法 无线空口时延,即UE和基站间的交互时延主要受基站无线参数设置及无线环境的影响。主要分析方法是通过QXDM或者其他测试工具在终端UE侧进行抓log分析,如果有时延差

CSFB时延优化方法

整理的CSFB端到端的时延的一些优化思路 目前优化LTE的端到端时延的一些手段除了常见LAC边界邻区优化外集中在GSM网络的功能参数上,我整理了网上的一些意见如下: 无线侧添加好2G回落邻区,最好优先回落1800,在2G核心网侧鉴权用了很多时间; 以华为核心网为例: 1.核心网开启1/16鉴权(被叫每16次呼叫做1次鉴权,减少鉴权时延),关闭3G classmark 更新; 2.建议核心网关闭AUTN信元,目前核心网尚未确认是否可行,未执行(减小核心网鉴权参数下发长度,MSC向手机发送鉴权请求消息中不携带AUTN信元; 3.2G侧关闭3G classmark功能,可能会影响2/3G互操作(该参数用于BSC向MS发送系统消息3时,控制3G Early Classmark Sending Restriction字段的值。当该参数为YES时,3G Early Classmark Sending Restriction取值为1,表示MS发送的早期类标消息中包含3G类标信息;当该参数为NO时,3G Early Classmark Sending Restriction取值为0,表示MS发送的早期类标消息中不包含3G类标信息),目前已关闭BSC XX的开关; 4.建议2G侧调整类标更新优化类型为2(该参数表示A接口收到类标更新请求时,类标更新流程优化的类型。0:优化关闭,即标准的类标更新流程;1:中度优化,当BSC已经收到MS的类标,则直接向MSC返回类标,不向MS下发类标查询消息,否则下发;2:高度优化,当SET GCELLCCBASIC中“ECSC”设置为YES时,不向MS下发类标查询消息,否则下发),目前已调整BSC XX的参数; 5.建议调整小区跳频频点下发方式,从CA_MA改为Frequency_List(该参数用于在指配或切换中,跳频频点序列采用何种编码方式下发给MS。选择使用“CA+MA方式”时,指配或切换命令中通过携带CA和MA信息来表达跳频频点序列;选择使用“Frequency List方式”时,指配或切换命令中通过携带Frequency List信息来表达跳频频点序列;当选择使用“优化的CA+MA方式”时,如果小区频段为单一频段,则下发的指配命令中只携带MA,不携带CA。如果小区不是单频段,则指配命令中同时下发CA和MA信息),目前已调整网格内XX 个1800小区。 关闭“Identity Request/Identity Response”流程 6、把“无线利用率低于70%”的站点开启TCH立即指配功能

基于FBMP算法的水声信道估计

35 基于FBMP 算法的水声信道估计 龙旭光 (中国海洋大学信息科学与工程学院,山东青岛266100) 摘要:设计了一种基于贝叶斯压缩感知(bayesian compressing sensing,BCS )的水声信道(underwater acoustic channel , UWAC )估计方法,并具体采用快速贝叶斯匹配追踪算法(fast bayesian matching pursuit ,FBMP )对水声正交频分复用(OFDM )通信系统下的信道脉冲响应进行估计。在水声信道中,信道的抽头的位置及系数通常分别服从伯努利和复高斯分布,利用这一先验知识,首先对抽头的位置进行检测,然后通过最小均方误差准则得到准确的信道估计。仿真分析了导频数量、信噪比对FBMP 、正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit ,OMP )、变换域(discrete fourier transform,DFT )、最小二乘法(least square,LS )信道估计算法的性能的影响,仿真结果表明,在稀疏信道下,基于FBMP 的信道估计方法明显优于OMP 、DFT 、LS 信道估计方法。关键词:水声信道;贝叶斯压缩感知;稀疏多径;正交频分复用中图分类号:TN919.3文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2019)02-0035-02 0引言 水下通信系统的性能主要受水声信道的制约,而水声信道具有快速时变以及丰富的多径传播特点。因此,为了获取可靠的水声信道状态信息(CSI ),设计能够准确有效获取信道状态的信道估计方法十分重要。水声正交频分复用(OFDM )技术作为一种多载波调制技术,因其具有高传输速率和高带宽效率的特点,并且能有效对抗多径衰落和时延[1],在水声通信中已得到广泛应用。大量的研究及实验结果表明:水声信道在时域上往往呈现稀疏性,即信道脉冲响应的大部分能量只集中在少数几个多径分量上[2]。传统的l 2范数信道估计方法并没有充分利用信道的稀疏性这一先验知识,因此导致了对频谱资源的过度占用。 压缩感知(CS )理论是信号处理、统计、无线通信领域的一项新兴技术。利用信号的稀疏性和可压缩性,CS 可以从少量的随机映射的观测值中获取并重构原始信号[3]。文献[4]将OFDM 信道估计表达为CS 问题,即通过发射幅度相同,相位随机的导频信号并将信道脉冲响应中的稀疏多径扩展到接收端的观测数据中,因此可以通过稀疏优化可靠地恢复信道脉冲响应。稀疏信道估计另一种方法就是利用贝叶斯方法,作为一种特殊形式的CS 算法,相比于已有的匹配追踪及一系列改进的算法拥有更高的估计精度,又比基于最小范数(MP ,OMP 等)的算法具有更高的效率。所以,本文研究了基于FBMP 算法在水声信道估计的性能,并与LS 、DFT 及OMP 算法进行对比。仿真比较了它们之间的性能差别。 1系统模型 水声信道通常是频率选择性衰落信道,假设水声信道相 干时间足够长,以OFDM 系统的采样周期对信道脉冲响应进行采样, 得到离散信道模: (1) 式中,L 为信道长度。水声信道存在着稀疏结构,假设信道由K 条路径组成,则该信道可称为K 稀疏信道。假定OFDM 采用N 点DFT ,为避免码间串扰和载波间干扰,加入长度为N g 的循环前缀(N g >L )。设N p 为导频数量,表示在发送端导频位置处的频域调制信号,假定没有干扰,接收端接收到的是发射 端的频域调制信号与信道频域响应的乘积再加上噪声: (2) 其中, 为N p ×N p 的对角 阵,发v 为N p ×1的复加性高斯白噪声向量,即 。 为N p ×L 傅利叶变换矩阵。令 A=X ·F Np×L ,若矩阵A 满足RIP 准则,考虑到h 的稀疏性,那 么多径稀疏信道估计问题就可以转化为稀疏信号重构问题。本文将介绍一种利用稀疏向量的分布作为先验知识的贝叶斯稀疏重建方法,该方法先根据最大后验准则对稀疏模型进行选择,再根据最小均方误差准则完成稀疏量的估计,最终得到正确的稀疏恢复结果。 2快速匹配追踪算法的信道估计 文献[5]指出,水声信道的脉冲响应服从伯努力-高斯分布。设向量h 系数来自高斯混合模型: s 中元素不为零 的数量,由于E {K }=N ·P ,可知向量h 的稀疏程度与p 密切相关,若向量满足稀疏特性, 则有 为依赖矩阵A 的协方差矩 阵。接下来进行模型选择,即在给出接收信号的情况下选择模型向量s 。根据贝叶斯原理, 模型向量选择的后验概率为: (5) 其中,S={0,1}N 为向量s 所有可能的集合 的 估计。由于h 的维度非常大,使得对后验概率和期望计算变得 极其复杂,为降低贝叶斯估计的复杂性,有必要限制可能的集合S 的数量,因此定义S *为个p (s|Y )的最大值所组成的集合用来近似S 。将上式的分子作为模型选择量并求对数,得到: 2019 (Sum.No 194) 信息通信 INFORMATION &COMMUNICATIONS 2019年第2期(总第194期)

多径时延估计的算法研究

南京理工大学 硕士学位论文 多径时延估计的算法研究 姓名:王玫 申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:是湘全;刘中 2001.3.1

南京理工夫学硕士学位论文 y398O2五 中文摘要摘要 ,时延估计广泛地应用于雷达、声纳和通信等领域,是数字信号处理领域中一个十分活跃的研究课题。一般地说,时延估计可分为单径时延估计和多径时延估计:而多径时延估计是时延估计问题中极其困难和具有实际应用背景的研究内容。本文将多径时延估计作为研究内容做了一些工作。/… 该欠回顾了时延估计的应用及时延估计方法发展,阐明了几种基本时延估计方法的基本原理,主要包括广义相关时延估计方法和广义相位谱时延估计方法。 在多径时延估计研究方面,提高多径的分辨率是一个重要问题。本文讨论了两种具有高分辨率的多径时延估计方法:EM方法和WRELAX方法。阐明了它们的基本原理,并对两种方法性能进行了计算机仿真,分析了它们在高斯噪声和周期干扰下各自性能的优劣。 由于EM和wRELAx两种多径时延估计方法抗周期干扰的性能较差,本文将信号的循环平稳性应用于多径时延估计,提出了循环EM方法。理论分析和模拟结果表明循环EM方法抗周期干扰的性能优于EM方法和WRELAX方法。(具有循环平稳性的信号普遍存在于实际环境中,所以循环EM方法具有一定的实用价值。尸7 关键词:时延估计多径效应循环平稳信号广义相关处理

南京理工大学硕士学位论文英文摘要 ABSTRACT Time—delayestimation(TDE)haswideapplicationsinradar,sonaLcommunicationandmanyotherfields.Itisanactiveresearchareaindigital signalprocessing.Generally,TDEproblemscanbedividedintoTDEsofsinglepathenvironmentandmultipathenvironment,whilethelaterhaspracticalapplicationbackgroundandisadifficultoneinTDEproblems.ThisthesisfocusesontheTDEinmultipathenvironment. Firstly,webrieflyreviewthedevelopmentandapplicationsofTDEmethodsandintroduceseveraltypicalTDEmethods.ThenwediscusstwoTDEmethodsinmultipathenvironment(EMmethodandWRELAXmethod),whichhavehighmultipath resolution.WesimulatetheirperformanceinGaussiannoiseand periodicalinterferencebackgrounds.Theresultsshowthatthetwomethodsaresubjecttoperiodicalinterference.Finally,toresistperiodicalinterferences,weproposeacyclostationarity-basedEMmethod(Cyc—EMmethom.Theoreticalandsimulationresultsshowthattheproposedmethodhasstrongresistancetoperiodicalinterfefence.ItsperformanceiSsuperiortothatofEMandWRELAXmethodsinGaussiannoiseandperiodicalinterferencebackground.Inpractice,therearemanyman—madesignalswhichhavecyclostationarycharacteristicsandthereforetheCyc—EMmethodhasgreatapplicationpotential. 一,Key Words:TimedelayestimationGeneralizedcorrelationprocessingCyclostationarysignalsMultipatheffect II

LTE网络下手游空口时延优化分析方法

杭州LTE网络下手游空口时延优化分析方法最佳实践总结 杭州电信余杭分公司 仲展毅 1概述 在4G时代,移动网带宽大幅提升,同时智能手机和应用也得到了极大发展。在智能手机应用中,网络游戏明显占据着非常重要的地位。如何提高用户在手机游戏中的网络体验成为游戏开发商、游戏代理商和电信运营商积极探索的方向。 从终端到服务器,整个体系的每一个环节都会影响用户的使用感知,基站空口显然是不确定性最大的一个环节,了解空口对时延的影响,并找到改善时延的方法非常重要。 本次通过研究手游在网络上2种交互连接的运作机制,并以典型情况介绍说明卡顿的根本原因。通过LTE无线空口的3个主要指标RSRP、SINR、负荷分别开展统计分析和现场评估,得出指标与时延的相关性以及提升方案,最后就LTE的一些特性对空口时延的影响进行分析并给出调整的实测情况。 2手机游戏机制 客户端与服务器间主要有2个交互连接,一个为TCP连接,一个为UDP连接。游戏客户端与服务器间的TCP长连接由终端发起,通过这个TCP长连接进行心跳和其他信息交互,用以确认服务器状态正常,心跳间隔3 s,消息大小固定,流程如图示:

客户端与服务器TCP流程图 客户端和服务器之间交互的报文,除了TCP长连接报文以外,还有大量的UDP报文,传递玩家的操作信息。主流网络游戏采用的同步机制为帧同步(非状态同步),主要流程如下:

广播帧流程图 当用户操作未及时上报,或客户端未及时收到服务器下发的广播消息时,都会体现为游戏中的卡顿。由此可知,网络侧上下行的总时延超过60 ms会极大拉低用户感知,但60 ms是整个环路上总时延阈值,对于空口则需要将本段时延降低至接近极限值。 3空口时延影响因素 3.1 覆盖、干扰与时延 对杭州同一个MME下的E-UTRN进行大量拉网Ping测试,得到不同环境下空口时延的散点图:

TD―LTE业务面时延优化研究

TD―LTE业务面时延优化研究 前言 业务面指标反映了移动通信用户的直观感知,对业务面指标的优化,可以预先解决用户感知不好的问题,减少用户投诉。本文首先对业务面TCP时延的优化流程进行梳理,并对TOP N小区定位、问题定界、容量确认、基站告警处理、传输问题排查、参数优化等环节展开分析,最后通过实际案例印证分析流程的准确性和可实施性。 1.业务面指标介绍 业务面指标反映了移动通信用户的直观感知,业务面指标差则容易引发客户感知差等问题。因此对业务面指标的优化,可以预先解决用户感知不好的问题,减少用户投诉。业务面指标与无线指标不同,其统计节点是参考OSI七层网络模型中的应用层和传输层消息。而这些指标在RAN侧是统计不到的,RAN侧只能统计到PDCP层。TCP时延作为要的业务面指标,其统计节点为:统计TCP建链时三次握手过程中的TCPACK的时间点减去TCPSYNACK的时间点。根据XDR规范,TCP时延是在S1-U口统计,其时延包括空口时延和ENB 到核心网的传输时延。 2.业务面时延优化流程

首先进行TOP N小区筛选和问题定界,如果属于RAN侧问题,则检查基站告警,否则排查传输问题。之后对小区参数进行核查,预调度参数设置是否准确,核实无误后安排现场测试,并进行天馈倒换、分析基站日志。如果是属于无线问题,则调整覆盖解决干扰,否则执行基站问题排查,并最终完成时延问题优化。那么面指标优化过程主要内容有:TOP 小区筛选、问题定界、告警处理、参数优化、基站侧问题解决和无线侧优化等几个重要步骤。 3.业务面指标优化方法 3.1TOP小区筛选 TOP小区筛选可以从两个数据源来筛选:一个是大数据平台,可以直接统计出TCP层业务面指标,但是由于是在S1-U 口采集的数据,因此统计出来的TCP层时延还包括了基站侧到核心网侧的传输时延;另外一个是RAN侧统计的用户面时延,统计的是PDCP层时延,使用RAN侧OMC统计出的用户面时延,就是完整的空口业务面时延,不包括传输侧时延。无线侧统计的用户面下行时延变化趋势与大数据平台统计 的TCP时延变化趋势一致。 3.2业务面问题定界 TOP小区筛选之后,需要判断是否为小区用户过多,容量不够导致业务面指标差,还是由于网络异常导致,两种原因需要有各自的解决方案。

时延估计简介及国内外研究现状

时延估计简介及国内外研究现状 1时延估计简介 (1) 2国内外时延估计现状 (2) 1时延估计简介 时间延迟估计是表征信号的一个基本参量,生活中人们所谓的时延是指从说话人开始讲话到受话人听到所说的内容的时间。一般人能忍受小于250ms的时延,若时延太长,会使通信双方都不舒服。 自1976年,Knapp和Carter关于广义相关的时延估计的论文发表以来,对时间延迟及其有关参量的估计一直是信号处理领域中活跃的研究方向。时间延迟估计在雷达、声纳、语音信号处理、地球物理勘探、故障诊断和生物医学工程等领域都有广泛的应用。它主要指利用信号处理的理论和方法对不同接收器所接收信号的时间差进行估计,来确定其它相关参量,如信源的距离、方位、速度和移动方向等。根据不同的测量环境、测量要求和不同信号的特性,分别有不同的时延估计方法,通常用到的时延估计方法有相位法、双谱法、相关法、自适应滤波器参数模型法等。随着信号处理方法不断发展和完善,现代信号处理的各种算法引入到时延估计方法中,对多径时延、可变时延提高时延估计的精度、减小了计算量。下图分别为目前国际上对时延估计的学术关注度和用户关注度,充分的显示了人们对时延估计的理解和应用情况。 图1 学术关注度

图2 用户关注度 2国内外时延估计现状 目前国际上主要的基本时延估计方法有相关法、广义加权相关时延估计算法、相关函数和功率谱密度函数、自适应时延估计算法等不同的方法。 在时延估计算法中,相关法是最经典的时延估计方法,它通过信号的自相关函数滞后的峰值估计信号之间延迟的时间差。这种方法简单易懂,容易实现,但它的不足之处是要求信号和噪声、噪声和噪声互不相关,对非平稳信号和可变时延估计的估计误差大,甚至不能估计。 广义加权相关时延估计算法(GCC)。GCC在作相关之前对接收信号进行预白处理,增强了信号中信噪比较高的频率成分,提高了信噪比,从而提高了时延估计精度。由于广义相关法是相关法的一种扩展,它仍然是统计学意义上的相关,实现起来有一定的难度,所以广义加权相关法一般用有限时间的函数值代替统计学上的时延真值,作为相关函数的估值进行时延估计。 相关函数和功率谱密度函数是一对傅立叶变换对,信号的相似性既可由相关函数在时域比较,也可由功率谱密度函数在频域比较,所以时延估计也可在频域实现。时延D通过傅立叶变换在频域上表现为功率谱密度函数的相位函数,从而通过相位函数对时延进行估计。 B.Widrow提出了自适应时延估计算法。这种算法不需要获得信号和噪声的统计先验知识,可以通过调整自身参数,跟踪时变的时延。但当滤波器阶数高时,存在计算量大,收敛速度慢等缺点,它是通过牺牲估计速度来放松对信号和噪声统计先验知识要求的。 随着时延估计算法的不断发展,又涌现了很多新的算法。利用信号相位匹配原理估计的线谱相位数据时延估计和广义相关时延估计相结合的时延估计方法;

CSFB时延较长优化实施方案

CSFB时延较长优化实施方案

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参数案例CSFB时延较长方案 公司绵阳分公司专业无线设备类型NodeB 设备厂家中兴设备型号软件版本 编制时间2014-10 作者作者电话 关键字时延、开启选择性鉴权、资源分配监视时长、DRX 问题现象 绵阳9月份TDL ATU测试(鼎力+Iphone 5S),CSFB测试时延为11.97s,全国省会城市排名18名,需要缩短CSFB的端到端时延。 主叫流程: GSM侧接入流程:

原因分析 从测试数据的信令流程分析CSFB 时延可以划分为3个过程,如下: Extended Service request-->RRC Connection Release RRC Connection Release-->CM Service Request CM Service Request-->Alerting 其中前2个阶段为LTE 侧,且时延较小,可提升空间几乎很小;最后阶段为GSM 侧(主要集中在核心网),可以着重优化。 下表为优化前时延分段统计的时延: Extended Service request-->Alerting Extended Service request-->RRC Connection Release RRC Connection Release-->CM Service Request CM Service Request-->Alerting 11.97 0.241 1.94 9.5(偏高) 优化调整 为此进行了以下几种对时延有影响的参数进行实验性调整,以下为各参数调整验证后时延结果: 修改参数 Extended Service request-->Alerting Extended Service request-->RRC Connection Release RRC Connection Release-->CM Service Request CM Service Request-->Alerting 关闭智能网 11.97 0.241 1.94 9.79 LTE 测量GSM 频点配置数 11.97 0.241 1.94 9.79 LTE 寻呼DRX 循环周期 11.75 0.241 1.94 9.57

通信信号检测识别方法简析

Journal of Image and Signal Processing 图像与信号处理, 2018, 7(4), 220-226 Published Online October 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/bc8926613.html,/journal/jisp https://https://www.wendangku.net/doc/bc8926613.html,/10.12677/jisp.2018.74025 A Brief Analysis of Detection and Recognition Technology for Communication Signals Jing Yang, Naiping Cheng Department of Electronic and Optical Engineering, Space Engineering University, Beijing Received: Sep. 28th, 2018; accepted: Oct. 13th, 2018; published: Oct. 20th, 2018 Abstract The detection and recognition technology of communication signals plays an important role in the vigorous development of wireless communications. This paper summarizes the development of communication signal detection and modulation recognition technology, analyzes and summariz-es the selection of the realization chip of the digital signal processing module in the detection and modulation recognition, the signal detection especially the weak signal detection method, the fea-ture extraction and the selection of the classification device in the signal recognition, and com-pares their respective advantages and disadvantages. Finally, the future research direction of de-tection and recognition technology is prospected. Keywords Signal Detection, Modulation Recognition, DSP, FPGA, Feature Parameter Extraction, Classifier 通信信号检测识别方法简析 杨婧,程乃平 航天工程大学电子与光学工程系,北京 收稿日期:2018年9月28日;录用日期:2018年10月13日;发布日期:2018年10月20日 摘要 通信信号的检测识别技术在无线通信蓬勃发展的今天发挥着重要的作用。文章综述了通信信号的检测、

计算机网络实验4-http时延估计

实验四 一、实验名称:http时延估计 二、实验目的:了解HTTP传输过程中的时延。 三、实验环境:运行Windows 2002/2003 Server/XP,java虚拟机,分组交换java小程序。四:实验记录:

1、基本概念:HTTP:超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。 2:熟悉实验环境,实验之前,要设定个项参数,如上图所示:

connection type number of parallel connection number of object per-object transmissi on delay(in Rtts) TOTAL DELAY Rtts Non-PC 1 1 0 4 Non-PC 1 2 0 6 Non-PC 1 3 0 8 Non-PC 1 4 0 10 Non-PC 1 1 0.25 4.5 Non-PC 1 1 0.5 5 Non-PC 1 1 1 6 Non-PC 1 1 2 8 Non-PC 1 2 0.25 6.75 Non-PC 1 2 0.5 7.5 Non-PC 1 2 1 9 Non-PC 1 2 2 12 Non-PC 1 3 0.25 9 Non-PC 1 3 0.5 10 Non-PC 1 3 1 12 Non-PC 1 3 2 16 Non-PC 1 4 0.25 11.25 Non-PC 1 4 0.5 12.5 Non-PC 1 4 1 15 Non-PC 1 4 2 20 Non-PCwPC 1 1 0 4 Non-PCwPC 1 1 0.25 4.5 Non-PCwPC 1 1 0.5 5 Non-PCwPC 1 1 1 6 Non-PCwPC 1 1 2 8 Non-PCwPC 1 2 0 6 Non-PCwPC 1 2 0.25 6.75 Non-PCwPC 1 2 0.5 7.5 Non-PCwPC 1 2 1 9 Non-PCwPC 1 2 2 12 Non-PCwPC 1 3 0 8 Non-PCwPC 1 3 0.25 9 Non-PCwPC 1 3 0.5 10 Non-PCwPC 1 3 1 12 Non-PCwPC 1 3 2 16 Non-PCwPC 1 4 0 10 Non-PCwPC 1 4 0.25 11.5 Non-PCwPC 1 4 0.5 12.5 Non-PCwPC 1 4 1 15

VOLTE时延优化

VOLTE时延优化 摘要:语音呼叫建立时延是衡量VoLTE网络质量和客户感知的关键指标之一。本文基于现网研究与实践,分析了VoLTE呼叫时延的特点和影响要素,探索了相关优化思路和方法,对于指导VoLTE呼叫时延优化工作具有较好的参考价值。 1 前言 在衡量VoLTE网络性能、运营质量和客户感知的评估体系中,VoLTE语音呼叫建立时延是一个关键指标。呼叫时延的缩短,不但对减少网络信令资源消耗和减轻网络负荷具有重要价值,对提升客户体验和客户满意度也具有显著意义。 本文结合现网研究和实践情况,探讨了VoLTE呼叫时延的优化思路和方法,通过无线侧、EPC侧和IMS侧的联合优化,现网呼叫时延有效缩短了60%,提升了VoLTE语音业务质量和客户满意度。 2 TD-LTE网络语音呼叫时延的特点 TD-LTE网络的语音解决方案主要包括SVLTE、CSFB和VoLTE/eSRVCC等3种,SVLTE 属于双待终端解决方案,终端同时驻留在2G/3G以及LTE网络;CSFB属于单待终端解决方案,涉及2G/3G/4G系统,流程较复杂,呼叫时延较长;VoLTE通过IMS网络实现高清语音功能,呼叫时延较短。TD-LTE网络3种语音解决方案的特点对比如表1所示。 3 VoLTE呼叫时延优化思路与方法 VoLTE是基于IMS网络的LTE语音解决方案,架构在LTE网络上,相对于传统VoIP语音,能提供更好的QoS保障。如果VoLTE通话客户从LTE切换到2G/3G网络,需通过eSRVCC (Enhanced Single Radio Voice Call Continuity,增强型单射频语音连续性技术)功能,实现PS域向CS域的切换流程,从而保证客户的语音连续性。VoLTE/eSRVCC的呼叫流程比SVLTE和CSFB更加复杂,在本地网络呼叫时延研究中,主要在参数规范、网络结构、寻呼策略、调度算法等方面进行优化。 3.1 VoLTE呼叫信令流程 VoLTE使用SIP(Session Initiation Protocol,会话发起协议)实现语音会话信令流程,SIP包括Invite、100 Trying、183 Session Progress、Prack、Prack 200 OK、Update、Update 200 OK、180 Ringing等8条信令消息。VoLTE呼叫时延通常指从主叫侧SBC收到VoLTE语音的Invite

水声通信

水声通信 水声通信是一项在水下收发信息的技术。它的工作原理是首先将文字、语音、图像等信息经过编码、调制处理后,由功率放大器推动声学换能器将电信号转换为声信号。声信号通过水这一介质,将信息传递到远方的接收换能器,这时声信号又转换为电信号,经过放大、滤波和数字化后,数字信号处理器对信号进行自适应均衡、纠错等处理,还原成声音、文字及图片。 特点: 声波通信是水下远程无线信息传输的唯一有效和成熟的手段。声波是水中信息的主要载体,广泛应用于水下通信、传感、探测、导航、定位等领域。声波属于机械波(纵波),在水下传输的信号衰减小(其衰减率为电磁波的千分之一),传输距离远,使用范围可从几百米延伸至几十公里,适用于温度稳定的深水通信。 水介质与空气介质的特性不同,水声信道与空气中的无线电信道具有许多明显的差异。水下声信道是时间散布快速衰落信道,具有多普勒不稳定性。水声通信的衰耗因素较多,特别是在海水中传播,声传播损失不仅与频率有关,而且还受海水的盐度、温度、密度、深度以及传播距离等因素的影响,造成中远程水声信道带宽极其有限。水中的声速计算公式可见下式: c=1449.2+4.6T-0.055T2+(1.34-0.010T)(S-35)+0.016D 其中:r是海水温度,s是盐度,D是深度。海水中不均匀分布的声速剖面造成声线的弯曲,而声波的界面反射和随机散射又引起声波接收信号的多途效应。在实现高速通信时,有限的信道带宽和信号的多途传输会引起严重的码间干扰,造成接收数据的严重误码。同一声源发出的声波,在不同的海区或不同的季节,传播情况可能都不同。从信道中的各种限制因素到时变、空变性,水声信道都远比无线电信道复杂。 举例: (一)我国厦门大学以许克平教授为首的这个课题组出色地完成了国家交给他们的863项目,已经成功解决了在10公里之内水下信号相互清晰的传递,他们这个系统已达到实用要求。他们认真分析了世界上抗多途干扰的几种方法,最后课题组一致认为还是采用电磁波抗干扰的手段——跳频通信,它既能抗多途径干扰又能保证信息安全。 如果电磁波的跳频技术用在海中,频率资源充足的情况下传输一组信号,频率相差大时,电路内部做处理的时候,就用两个不同频率表示1和0,相当于颜色相差大,如:赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫这一组信号代表一个文字,碰到干扰后虽然到达的时间不一致,但由于颜色区别大也就是频率相差大接收方就容易辨认了,这样就解决了信号干扰问题。经过攻关他们研制出一个全新的跳频技术,终于成功解决了多途径干扰问题。因为语音传输是水声通信最难攻克的瓶颈问题,要求精确度极高,难度也最大,语音传输成功的实现,使这个项目完全成功了,他们做到了。 (二)水声通信是当前海洋军事中最重要和关键的技术,该研究方向发挥厦门大学电子与海洋等相关学科专业的优势和特色,课题组完成了“水下图像水声传输实用样机研制”、“视频图像水下传输试验研究”等国家“863”相关课题项目, “水下图像传输系统”项目通过国家“863”专家组验收。该系统能在浅海域实现全方向无缆图象信息传输,每8秒传送一帧(160*100象素,十六级灰度),距离10公里。99年中国国际高新技术成果交易会

水声通信的信号处理实现

水声通信的信号处理实现 1.工作参数: 采样率:80ksps; FFT点数:2048; FFT输入精度:18比特; FFT输出精度:18比特,加6位精度控制; 输出波束为-60:8:60度,共16个波束; 波束上加30dB的切比雪夫窗用于抑制波束泄漏; 频域积分:500Hz~20kHz输出32或者64个频域区间,频域积分区间可通过软件控制; 时间积分:1、2、4、8个周期平均,可以通过软件控制。 因此:每次上传的数据为2边,每边16个波束,每个波束32个频率区间的时间平均。因此每一次上传采用一个数据包实现。 2.重要组成部分和实现: 水声通信信号的主要包括以下3个部分: 32个通道的2048点FFT处理; 32个通道的FFT由一个FFT的IP核实现,输入为实部为信号,虚部为0,输入是18位定点。输出的实部和虚部为18位,再加一个6比特的精度控制信息,表示数据低位舍去了多少位。 上面是2048FFT IP的实现的一些参数。它完成一次FFT的时间为3096个时钟周期。下面计算一下处理的时间,按照时钟周期计算。处理时钟为40MHz,2048点数据的采样时间为25.6毫秒,因此一个处理的时钟周期为1024000个时钟周期,由于通道数为32个通道,所以平均每个通道的时钟周期为32000个,远大于实际所需的时钟周期。因此采用一个FFT

模块就可以实现。 ●频域波束形成; 波束形成完成16个波束的频域乘累加运算。该运算的运算量为2个16个通道16个波束的运算。每个波束要16次的复数运算,一次波束共1024点。因此一次波束形成需要2×16×16×1024次复数乘累加运算。 该运算,频域的补偿值预先存储在ROM中,在运算的过程中调用。 ●波束域的频域积分、时间积分; 频域积分在频域波束形成输出时同时完成,完成后的波束积分放在缓存中,用于时间积分时。积分区间考虑做一个表,可以通过外部指令输入,也可以用内部的预先存储的值。 时间积分在频域积分的同时进行,它会把前几个周期的频域积分调出来进行积分运算。 3.系统实现的难点: 目前利用现有平台上实现信号处理的主要问题是RAM资源不足。目前硬件平台上FPGA内部有200KB的缓存和1MB的外部缓存。由于实现频域波束形成,32个通道同时操作,因此把中间数据放在外部缓存,调用时不方便。而内部资源比较有限,只有尽量减少中间结果的存储。 4.其他: 关于原始数据存储,由于该项目时间进度比较紧,建议采用目前的测试软件进行数据存储。目前的测试软件经过测试,不存在着数据丢包的问题。建议采用该软件在工业计算机上进行数据存储。 关于测向等后续算法,暂时还没有考虑。等把波束形成的算法完成后再把这部分功能加上去。

水声通信技术

水声通信技术 水声通信是海洋中无线信息传输的主要技术手段。水声通信技术在海洋环境监测、水下航行器/载人潜水器作业等方面有着广泛应用。水声通信及网络可灵活地用于不同的速率载荷、覆盖距离、水体深度、网络结构的情景,可广泛地应用于海洋环境观测,实现水下不同空间位置多个观测设备之间的信息交互。同时,水声信道传输状态多变、海洋作业环境恶劣,对通信算法和设备可靠性有较高要求,水声通信及组网成为目前的研究热点。水声通信网络在国外已有20a发展历史,开展较早且具有代表性的是美国的Seaweb网络。美国的Seaweb网络经过多年的试验,实现了多固定节点的组网、自适应节点路由初始化、潜艇和AUV的数据接入、利用固定节点对AUV定位、分簇网络等多种功能,在基于卫星浮标的远海观测网、港口近岸的水下侦查网络及军用水下航行器指令传输及定位等应用中展示了很好的应用效果和技术先进性。欧洲也开展了试验研究。 近年来,在国家“863”计划、军方、国家自然科学基金等支持下,我国水声通信领域在通信算法、通信机研制、网络协议仿真、组网应用试验、协议规范制定等方面取得长足进步。本文主要介绍面向海洋环境监测的水声通信网技术,并对未来的技术趋势进行展望。

水声通信信道是复杂的信道,信道带宽窄、传播速度慢、时变性强、频率选择性衰落、噪声严重等不利因素在水声通信信道中都很明显。如何针对水声信道特点,采取高性能、可实现的通信算法,是水声通信领域的关键问题。物理层主要解决利用信道进行点对点的可靠通信的问题,物理层技术方案主要包括调制解调和纠错码两部分内容。对于水声通信中的调制解调技术,一般根据接收端是否恢复原始载波相位可划分为相干通信和非相干通信。

信号处理实例-时延估计

信号处理实例-时延估计 ?时延估计的统计模型?估计算法 ?仿真分析

1. 时延估计的统计模型 02 c R τ= 距离估计等效于时延估计 t τ0 接收机输出幅度 目标回波 工程中常见问题:如何确定目标和传感器之间的距离?

假定传感器的观测信号为: 0()()()0z t as t w t t T =-τ+≤≤其中观测噪声w (t )是零均值高斯过程,功率谱密度和相关函数分别为 () w G f 0/2 N f B B -0sin(2) ()2w B R N B B πττ=πτ 12B 12B -τ () w R τ1B 2 0(0)w R N B σ==

12B 12B -τ () w R τ1B 对z (t )以?=1/(2B ) 进行抽样 0()()()0,1,...,1 z n as n w n n N ?=?-τ+?=-高斯白噪声序列 0[][][] 0,1,...,1 z n s n n w n n N =-+=-00[/] n =τ?假定a =1

0[][][] 0,1,...,1 z n s n n w n n N =-+=-00000 []01[][][]1 []1w n n n z n s n n w n n n n M w n n M n N ≤≤-?? =-+≤≤+-??+≤≤-? 问题转化成了对n 0的估计 0 1 1 M -[] s n n 00[/] n =τ?0 1 n 01 n M +-1 N -[] z n n 00[/] n =τ?发射信号

()000 01 000 1 222 1 2022 1 222 (;)([];) 1 1exp []2211 exp [][]221 1exp []22N n n n n M n n N n n M p n p z n n z n z n s n n z n -=-=+-=-=+=??=-??σ??πσ???---??σ??πσ ??? -??σ??πσ∏∏ ∏ ∏ z 2. 估计算法 00/n =τ? 0 1 n 01 n M +-1 N -[] z n n 00[/] n =τ?采用最大似然估计

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