无线网络中的资源分配和调度算法综述

无线网络的资源分配对提高系统性能具有重要意义.在分析无线网络的资源调度策略与传统有线网络相比的独特之处的基础上,重点针对无线局域网、基于TDMA的蜂窝移动通信网络及基于CDMA的蜂窝移动通信网络的资源分配和调度算法进行综合分析,指出了这些算法的特点.该综述可供无线网络相关研究和设计参考.     

距离受限的蜂窝网络D2D通信资源分配算法

为了进一步提升第5代移动通信网络(5th Generation,5G)的系统性能以及用户的服务质量(Quality of Service,QoS),就蜂窝通信网络中终端直通(Device to Device,D2D)通信的资源分配问题,提出一种距离受限的资源分配算法。考虑D2D通信用户复用蜂窝通信用户的上行频率资源的情况。建立蜂窝网络中D2D通信系统模型;分析D2D通信用户的接收信号和受到的干扰情况,推导出D2D通信用户的信干比表达式;根据预设的信干比门限值,推导出D2D通信与蜂窝用户复用相同频率的安全距离;基于推导出的复用安全距离,提出一种距离受限的资源分配算法。所提出的距离受限的资源分配算法将蜂窝通信用户占用的频率资源分配给复用安全距离之外的D2D通信对,能够确保D2D通信与蜂窝通信之间的干扰控制在合理范围之内。仿真结果表明:距离受限的资源分配算法能够有效提高系统吞吐量,并降低D2D通信的中断概率。     

异构无线网络资源分配算法研究综述

随着通信业务需求的快速增长,无线通信网络正朝着异构化的方向演进.面对复杂的5G通信场景,实现不同网络之间的资源共享、干扰管理、提高系统容量,异构网络资源分配问题成为了资源管理的关键技术难点.针对该问题,对异构无线网络资源分配进行了综述与展望.介绍了异构无线网络的基本概念、网络分类,阐述了不同类型蜂窝网络的传输参数特性.按信道状态、网络结构以及优化目标等方式,对当前异构无线网络资源分配算法的研究现状进行了阐述与分析.此外,对异构无线网络资源分配所面临的问题和未来的研究趋势进行了展望,并在此基础上进行了总结.     

蜂窝移动通信无线网络优化的探讨

在讨论蜂窝移动通信无线网络优化的主要内容及应收集的统计数据的基础上 ,分析了统计数据查找蜂窝移动通信无线网络存在的问题及蜂窝移动通信中移动台掉话及接通率低的原因 ,提出了解决蜂窝移动通信系统移动台掉话的方案和提高蜂窝移动通信系统接通率的方法     

蜂窝移动通信无线网络优化的探讨

在讨论蜂窝移动通信无线网络优化的主要内容及应收集的统计数据的基础上,分析了统计数据查找蜂窝移动通信无线网络存在的问题及蜂窝移动通信中移动台掉话及接通率低的原因,提出了解决蜂窝移动通信系统移动台掉话的方案和提高蜂窝移动通信系统接通率的方法.     

多用户无线网络中的调度算法研究

研究了存在一个或多个窃听者的无线广播网络中的调度算法。无线网络中的调度问题需要综合考虑系统的安全性、可靠性以及稳定性,它需要将系统中的资源分配给合法用户、维持系统的稳定性并最大化安全传输速率。因此本文将无线网络中的调度问题建模为由一个基站、N个合法用法以及一个(或多个)窃听者的系统,再基于随机网络优化框架,将其转化为一个在线优化问题。经研究,本文提出了两个不考虑能力适应因素的低计算复杂度算法。同时,本文仿真了研究算法来探究信息到达速率以及窃听者状况对系统性能的影响,结果显示安全传输率和系统以及传输负载、信道状况之间存在联系,此分析结果对未来无线网络的设计和资源管理具有很大的指导性意义。     

基于OFDMA的协同蜂窝网络动态资源分配机制

为了提高宽带无线网络容量和改善用户公平性。提出了基于OFDMA的协同蜂窝网络模型、帧结构及其资源分配算法,包括协同伙伴选择算法和OFDMA子信道分配算法.为了提高公平性,蜂窝网络中的信噪比较好的用户选择一个信噪比较低的用户作为协同伙伴。组成协同用户对.信嗓比较好的用户可以通过共享自己的发送资源帮助信噪比较低的用户提高吞吐量.OFDMA/TDD帧在时域分成偶数个子帧,协同用户对以解码转发的协同方式在子帧上轮流发送信息.在每个子帧上,总是把OFDMA子信道分配给信噪比最高的用户以提高网络总容量.仿真结果表明,通过用户之间的协同通信和自适应的动态资源分配机制,网络的总容量和公平性都有显著提高.     

基于频谱系数和比例公平算法的网络调度优化策略

针对传统比例公平的无线网络资源调度优化策略无法有效保证用户的公平性, 存在无线网络通信系统资源利用率低等缺陷, 设计一种基于频谱系数和比例公平算法的无线网络通信系统资源调度优化策略, 以解决当前无线网络通信系统资源优化调度过程中存在的问题. 首先建立无线网络通信系统的信道模型, 通过自适应遗传算法确定合理的频谱系数; 然后根据比例公平算法计算调度优先级, 将无线网络通信系统的资源分配给用户, 并针对传统比例公平算法的不足进行改进; 最后在MATLAB 2016平台上对无线网络通信系统的性能进行分析. 结果表明, 该策略可更好地保证用户使用资源的公平性, 提升了无线网络通信系统的吞吐量, 改善了无线网络通信系统的资源利用率.     

一种基于双层干扰图着色的资源分配算法

针对长期演进(long term evolution,LTE)系统中蜂窝链路和短距离链路中的同频干扰问题,提出一种基于双层同频干扰图着色的信道资源分配算法.该算法通过引入排队理论和终端服务等级要求,分析蜂窝移动通信网和短距离通信网的双层同频干扰,构造一种异构网络的双层同频干扰图.基于系统信道资源占用情况和信道资源分配优先级的考虑,对双层同频干扰图进行着色资源分配.仿真表明,该算法提高了系统平均吞吐量和满意度.     

一种基于用户位置的设备到设备模式选择和资源分配方案

在蜂窝网络中通过复用蜂窝系统中已使用的频谱资源,来增加蜂窝系统的频谱利用率,减少基站的负载,同时通过基于用户位置的设备到设备(D2D)模式选择和资源分配算法,达到减少同频率之间的用户干扰,降低用户的传输功率的目的.仿真结果显示,相比于传统的蜂窝通信和随机的资源分配模式,基于用户位置的D2D模式选择和资源分配有效地提高了系统总容量,减少了用户之间的干扰.     

面向云服务的物联网环境下基于上下文感知D2D资源分配方案

无线移动通信、传感网络、机器对机器(machine-to-machine,M2M)通信和云计算等技术的最新发展对物联网应用的开发、部署和利用产生了深刻的影响.直连(device-to-device,D2D)通信作为一种提高蜂窝网络性能的新兴技术,在物联网应用中起着至关重要的作用.对于D2D通信而言,资源分配是实现高性能数据传输的关键,博弈论作为一种有效的数学工具被广泛应用于解决蜂窝网络资源分配的问题.针对D2D资源分配的方案已在前期工作中提出,该方案使基站能够通过感知不同通信环境为D2D用户分配合理的频谱资源,并且通过重复迭代为D2D用户分配更优的频谱资源.但是该方案并没有深入讨论纳什均衡(Nash equilibrium,NE)不存在情况下的资源分配问题.针对该问题,将基站和D2D用户的竞争看作是一个合作博弈模型,提出了一个资源分配方案来处理不同场景下,当NE不存在时的资源分配方案,旨在保证基站在不同环境下的收益效用最大化.对比前期的资源分配算法,该算法保证了无论NE是否存在,基站都能通过感知不同的通信环境来选择特定的资源分配策略来维护自身的利益.     

基于非完全信息博弈竞标的无线传感器网络资源分配方法

针对无线传感器网络任务调度过程中造成的资源冲突问题,将其考虑为节点间的非完全信息博弈竞标过程;在参与竞标的节点进行决策时,引入隐马尔可夫链预测其他竞争者的决策,将资源分配过程中的多个优化目标,分别由任务和节点进行优化,并提出一种非完全信息博弈竞标算法;在假设节点个人理性的前提条件下,论证此非完全信息博弈竞标模型满足经济学原理中的激励相容性和最大化系统收益.最后并从实验仿真证明其有效性.     

无线网状网中多并发流路由结合调度的组合方案

为解决无线网状网中多条路径同时传送引起的干扰冲突和资源竞争问题,提出了依托信道分层方法的组合式路由结合调度的方案:首先,给出了路径发现的可行方案,并基于网状网的可用资源提出一种路径选择判据——资源可获得度;然后,确定了多条路径可并发传输的信道分配方案;最后,开发了结合路由、信道分配、调度的组合优化调度方案(COSS算法),以启发式的方法找到每个时隙下尽可能多的可兼容路径,实现可兼容路径的组合优化调度.为验证COSS算法的性能,在不同网络资源配置、多种流量请求下进行仿真实验.实验结果表明:(1)COSS算法在吞吐量、传输延迟、传输完成时间方面有较好的表现;(2)与AODV路由协议相比,COSS算法有效地提高了吞吐量.     

基于非完全信息博弈竞标的无线传感器网络资源分配方法

针对无线传感器网络任务调度过程中造成的资源冲突问题,本文将其考虑为节点间的非完全信息博弈竞标过程,在参与竞标的节点进行决策时,引入隐马尔可夫链对其他竞争者的决策进行预测,同时资源分配过程中的多个优化目标,分别由任务和节点进行优化,并提出一种非完全信息博弈竞标算法。最后,在假设节点个人理性的前提条件下,论证了此非完全信息博弈竞标模型满足经济学原理中的激励相容性和最大化系统收益。并从实验仿真证明其有效性。     

基于多用户分集效应的相对比例公平调度算法

无线蜂窝网络目前所采用的机会调度算法在公平性方面存在缺陷。为解决该缺陷,该文提出了一种适用于无线数据网络的基于多用户分集效应的相对比例公平调度算法。不仅可以通过改变参数来调节系统吞吐量,保证系统性能;而且可以保证各用户之间的公平性,满足不同用户的服务质量要求。仿真实验表明,该算法可以在不同用户之间提供公平的服务,而且能兼顾系统吞吐量和用户服务质量的要求。     

基于吞吐量和延迟折衷的 LTE 下行调度算法研究

在LTE(long term evolution)无线网络下行链路系统中,调度算法是其无线资源管理的重要技术,其主要任务就是为无线用户传输的各种业务合理地分配无线资源.尤其是针对Non-GBR(non-guranteed bit rate)业务传输,可通过一个高效的实时调度算法来提高系统的吞吐量,且保证每个用户的服务质量,其在很大程度上决定了整个系统的性能.鉴于最大权重(maxweight)调度算法虽然使系统的吞吐量最佳,但是却导致单个用户的延迟较大的缺点,运用李雅普诺夫最优化的理论提出了一种实时调度算法,此算法不需要知道信道状态概率的先验知识,仅根据当前的信道状态和当前的队列积压来做实时的资源分配决定和传输决定.理论分析和仿真结果表明,该算法在吞吐量和延迟之间有一个很好的折衷,不但使网络吞吐量最优化,而且减小了单个用户的延迟.     

一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址(TDD)的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

HSDPA系统中OVSF码资源分配方案的研究

无线资源分配方案对无线网络的性能有着重要的影响。本文分析了HSDPA系统中静态码资源分配和动态码资源分配方案的优缺点,提出了HSDPA系统中本小区及邻近小区用户等多用户并存环境下,有效地分配码资源的方案。