低轨卫星星座星际链路后向切换的时延指标

设计高效的卫星星间链路切换协议是LEO卫星网络设计中的一个重要问题 ,卫星切换协议必须保证为移动终端用户提供无缝连接 ,也就是切换速度足够快 ,对系统性能影响尽量小的切换策略。针对LEO网络卫星的星间链路切换 ,提出了后向切换策略 ,详细定义了后向切换方式的信令交换过程 ,从理论上分析了后向切换对切换时延和端到端时延的影响。通过系统的仿真 ,证明了后向切换及切换后的重路由对上述两个时延参数的影响     

集中式网络拥塞控制的高效RPL路由协议

针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol, GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination, CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种“乒乓效应”避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。     

LEO/MEO卫星通信系统ISL网络路由及切换性能研究

为了研究高度不同的卫星通信网络的路由和切换性能,采用Walkerdelta型星座构成两种非静止轨道卫星通信系统,分析和比较了LEO和MEO卫星通信网络构成特点和星间链路的俯仰角、方位角和星间链路长度变化。采用不同的路由策略以满足不同服务质量的要求,分析该策略下的卫星网络性能。设计了一种混合路由策略,综合考虑时延、时延抖动、切换和通信中断4项指标,进而比较不同高度的两种卫星网络应用不同路由策略时的性能。结果表明,混合路由策略上述服务质量的综合指标最优,该策略能够为各种用户提供不同的服务质量,提高卫星通信系统有效性和可靠性。     

空间信息系统动态拓扑网络建模与仿真分析

对网络的动态拓扑结构进行分析,通过对星间链路长度的建模分析,推导出轨道内和轨道间星间链路的长度公式,同时对星间链路可见性和卫星覆盖性进行了建模分析。利用STK对LEO/MEO双层卫星系统的动态拓扑网络中的星间链路长度、星间链路可见性及卫星的覆盖性进行了仿真分析,得出一些有用的结论。     

移动终端异系统间切换的改进

在5G网络建设初期, 相比于4G网络的全面覆盖来说, 5G网络的覆盖并不完善, 所以5G终端会频繁在两种网络之间进行切换, 如果终端只是快速经过5G网络的覆盖范围, 那么终端将会执行两次不必要的切换流程, 造成信令和电量的浪费。在分析了移动终端协议栈非接入层的信令流程之后, 提出了采用延迟切换的方法来控制终端进行网络切换, 在切换到5G网络之前先要等待一段时间。对延迟切换方法进行建模和仿真可以发现, 所提方法在有效减少切换次数的前提下，也能保证用户体验质量。通过分析, 给出了如何设置延迟时间的大小能使延迟切换策略的收益更大。     

基于冲突分解的短波频点真实在线双拍卖算法

针对短波认知电台在网络高负载情况下频点冲突严重的问题, 依据短波频点衰落特性, 结合真实在线双拍卖模型, 提出了基于冲突分解的真实在线双拍卖(trueful online double auction based on conflict decomposition, TODA-CD)模型。在TODA-CD模型中, 卖家模型考虑不同链路间差异性, 重构卖家定价模型, 提升了链路可靠性; 买家模型以预期收益最大化为优化目标, 首先利用广度优先搜索算法生成频点冲突树, 解析短波认知网络内频点冲突关系, 然后设置频点抢占切换惩罚函数, 计算不同切换方案预期收益, 重构买家竞拍价格, 以第二密封价格拍卖完成频谱交易, 最终实现网络内频点指配的抢占最优。仿真结果表明, 在网络高负载情况下, TODA-CD算法能够有效提高频谱利用率, 降低抢占切换次数, 从而提高系统收益。     

基于CDMA方式的跨层AODV协议性能评估

在多跳Ad hoc网络中,CDMA方式便于向路由等上层提供物理链路信息,所以以链路质量作为参考量度,将其引入到路由建立、路由维护、本地管理等重要环节中,可以跨层设计新型AODV路由协议。分析和仿真表明,改进后的AODV协议提供了更合理的路由机制、节约了网络节点能量。     

低轨预警星座通信网络的路由算法

路由技术是低轨预警星座通信网络需解决的关键技术之一。设计了低轨预警星座通信网络的拓扑结构。提出了多约束最优路由模型,该模型将链路的时延、切换率和可用带宽转化为传输费用,表示了时延和跳数受限的最小费用路由问题。给出了求多约束最优路由问题的最优解算法,此算法通过缩小可行路径的搜索空间降低计算复杂性。仿真结果表明,该路由算法的复杂性和切换性能优于同类算法,适合于星上在线路由计算。     

一种基于流量工程的网络端到端性能分析算法

网络性能分析与优化是面向流量工程网络设计与管理的关键任务之一。以流量工程为基础,应用网络图的方法描述网络拓扑,通过对链路性能参数描述矩阵的标准化变换及网络邻接关联矩阵传递闭包的求解,同时结合网络事件的随机性,给出一种求解网络链路数据传输能力、分析网络端到端连通性能的算法,为网络设计及其性能分析提供了一种便捷可行的方法。     

无线传感器网络链路统计特性研究与应用

无线传感器网络通信的动态、易损耗特性为可靠自组多跳的网络设计带来了很大的挑战。路由决策需要动态获取链路连通统计特性以获取传输可靠性。提出了一种无线传感器网络传输模型，以及—种实时链路质量预测机制；扩展NS2的功能，设计实现了一种无线传感器网络模拟平台；利用该软件提出了一种基于链路状态的定向扩散路由协议（LSBDD）；仿真实验运行结果评价了提出的链路质量预测机制的性能，证明了该网络模拟软件的有效可行性，并且验证了LSBDD的可靠性、能源有效性、以及可扩展性能。     

带有负载均衡的LTE自适应切换算法

用户在宏蜂窝和毫微微蜂窝之间频繁执行不必要的切换将导致系统掉话率增加,用户服务质量和网络吞吐量降低。提出一种带有负载均衡的自适应切换算法,根据网络综合负载水平自适应调节切换滞后余量,结合网络容量、终端所需容量、接收信号强度、业务类型、移动速度等多目标参数进行综合切换判决。结果表明所提切换算法可有效避免不必要切换的发生,降低切换次数并提高网络吞吐量。     

TD-SCDMA移动通信系统切换控制算法仿真研究

对TD-SCDMA移动通信系统的切换控制算法进行了仿真研究,提出了一种联合信号强度和信号质量的切换判决算法,并且理论分析和仿真对比了切换用户和新用户接入控制门限设置对系统性能的影响。     

基于深度强化学习的卫星光网络波长路由算法

针对由卫星光网络拓扑动态变化、业务多样化和负载不均引起的路由收敛慢和波长利用率低的问题, 提出了一种基于深度强化学习的卫星光网络波长路由分配方法。基于软件定义中轨/低轨(medium earth orbit/low earth orbit, MEO/LEO)双层卫星网络架构, 利用深度强化学习算法动态感知网络当前的业务负载和链路状况, 构造基于时延、波长利用率和丢包率的奖励函数进行选路决策。为了解决单跳链路对整个光路的影响, 引入链路瓶颈因子, 搜索符合服务质量(quality of service, QoS)约束的最优路径。研究结果表明, 与传统卫星网络分布式路由(satellite network distributed routing algorithm, SDRA)算法和Q-routing算法相比, 所提算法降低了网络的时延、丢包率, 提高了波长利用率, 同时也降低了高优先级业务的阻塞率。     

基于CR-MIMO的无人机多域联合分集抗干扰方案

针对无人机遥控链路常受到干扰导致其性能下降或失锁,提出了基于认知多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)的无人机遥控链路,结合认知无线电,构建了集时域、频域、空域以及码域于一体的多域联合无人机智能抗干扰体制,包含了时间、频率、空间以及码元等多种分集技术。理论分析以及系统仿真表明,在感知的基础上,频分以及码分可以实现对无人机遥控链路中常见的窄带以及宽带干扰的抑制;MIMO空时分集可以有效对抗遥控链路的自然干扰,从而对无人机抗干扰性能的提升具有实际意义。     

改进DenseNet在电台建链行为识别时的可视化研究

在未知通信协议标准条件下, 改进DenseNet可以识别短波通信电台不同的自动建链行为, 这对侦察非协作方电台的通联意图有着重要作用。但是网络模型识别的可靠性需要做进一步的探究。因此, 本文通过网络内部结构的可视化来推断网络模型是否可以有效地提取建链行为信号的深层次特征。由于卷积层的特征维度较大, 不利于观察建链行为信号的深层次特征, 所以对网络内部全连接层进行了可视化分析。实验结果表明, 网络模型可以有效提取同一类别行为信号深层次的相似特征以及不同类别行为信号深层次的差异特征, 并通过热力图进一步提高了实验结果的可信度。     

多平台信息下机动目标拦截中末制导交班研究

针对多平台信息支持下,空基探测平台等外部平台相对地基平台信息精度降低,以及数据率降低带来目标机动误差影响增大,导致防空导弹武器导引头中末制导交班概率降低的问题,建立了空基平台探测信息误差传递模型,运用“当前”统计模型和转换坐标卡尔曼滤波,对目标机动进行预测。基于目标位置预测,推导采用导引头搜索交班算法,进行了交班性能仿真。仿真结果表明,采用目标机动预测和导引头搜索算法,在信息精度和数据率降低的情况下,能够提升防空导弹武器系统中末制导交班能力。     

基于离散人工蜂群算法的认知无线电频谱分配

针对二进制粒子群优化算法在认知无线电频谱分配中容易陷入局部最优等问题,将人工蜂群算法引入到认知无线电频谱分配中,提出了基于离散人工蜂群算法的认知无线电频谱分配方法。针对一种认知无线电网络模型,将离散人工蜂群算法中的蜜源位置离散化,与模型中的可用频谱矩阵相结合产生分配矩阵,对目标函数进行优化,并且使用了一种新的比例公平性目标函数评价该算法的性能;通过仿真比较了本文算法与二进制粒子群优化算法的频谱分配方法的性能,同时在使用电视频段的认知无线电系统进行了验证,结果表明本文算法的高效性和优越性。