LTE网络演进场景下的数据业务信令开销评估

基于一个真实的长期演进(LTE)参考网络,通过一个融合业务量增长预测的业务生成框架对LTE网络典型数据业务进行刻画,并在网络演进的场景下评估了业务传输产生的信令开销对各信道承载能力的影响,结果表明,下行链路信道容量对数据业务量增长敏感,是驱动网络升级的主要原因;尽管心跳信息和基于LTE的话音(VoLTE)业务带来的资源开销会增加10%的网络中断概率,但不会改变网络演进策略和升级路线.     

基于SDN的5G移动通信网络架构

移动互联业务的持续增长以及物联网等各类通信应用的广泛普及对移动通信系统的功能和性能提出了新的挑战.第5代(5G)移动通信系统基于对已有通信技术的融合及演进,引入新的无线传输及网络技术,将实现多种应用场景用户业务传输性能保障.软件定义网络(software defined networking,SDN)通过采用集中控制的新型网络架构,将传统数据转发设备的数据转发与逻辑控制功能进行分离,实现了数据层与控制层的解耦,从而可有效解决传统网络结构封闭僵化、数据传输转发性能高度受限、资源利用率低等问题,满足业务差异化需求、提升业务部署效率.近年来,5G网络架构采用SDN已成为业界及学术界共识,已有较多文献提出基于SDN的5G移动网络架构.在对5G应用场景、关键技术以及SDN技术进行概述的基础上,对基于SDN的5G网络架构相关研究进行详细阐述,并对未来研究方向进行了展望.     

基于5G移动通信系统融合定位的关键技术与系统架构演进

第5代(5G)移动通信系统驱动着互联网应用向物联网和工业互联网的方向发展.随着各类新型终端(如增强现实/虚拟现实设备、低功耗传感器、无人化智能机器设备)接入网络,5G应用对定位服务的需求持续增长,并且在定位场景、定位精度、定位安全性等方面出现了差异化、多样化的需求.基于5G网络提供的通信能力,可以融合5G带内定位、卫星定位、视觉定位等多种定位手段,从而大幅提高复杂环境下室内外综合定位系统的覆盖范围与定位精度.本文从系统架构和关键技术两个方面介绍了5G融合定位领域研究的最新进展,重点分析了5G带内无线定位和5G融合定位的技术路线,并展望了面向6G的时空服务系统的架构演进与技术挑战.     

面向6G的星地融合一体化组网研究

面向6G的星地一体化网络通过卫星网络与地面网络的优势互补、紧密融合,将扩大网络覆盖范围,提升网络整体效率,从而实现全球立体无缝覆盖网络.概述了星地融合网络发展现状及趋势.分析了星地融合网络发展路径,从过去的业务融合到现在的体制融合再到未来的系统融合.指出了面向6G的星地融合一体化组网中网络架构、空口传输、组网方式以及频率管理方面存在的挑战以及未来可能的发展方向.     

基于蚁群神经网络的两级信息融合算法

为了保证地下车库空气质量的同时尽量降低系统能耗,针对地库环境监测系统,提出了一种基于蚁群神经网络的两级数据融合算法TLIFA-ACOBP,该算法将分簇结构与神经网络模型有效结合,设计了一个基于分簇的无线传感器网络两级数据融合模型.首先运用蚁群优化(ACO)算法对BP神经网络的权值进行优化,并将优化后的蚁群神经网络用于无线传感器网络的信息融合.通过对簇成员节点采集到的原始数据进行两级融合处理,只将代表原始数据的少量特征值发送给汇聚节点,大幅度减少节点数据通信量,提高了数据传输效率,同时降低了系统能耗.     

MIS与GIS融合的通信网络管理信息系统

研究与比较地理信息系统(GIS)与管理信息系统(MIS)的主要技术特点,提出将MIS与GIS融合,利用二者在信息系统开发过程中的优势,以用户需求为主线,以现代管理思想为指导的信息系统开发思想.并以此构建以数字化专题图为承载体的可视化通信网络管理信息系统,应用实例证明了MIS与GIS融合开发通信网络管理信息系统的实用性和发展必然性.该系统在通信行业具有一定的应用推广价值.     

6G移动通信:愿景、关键技术和系统架构

随着各类通信业务的快速发展以及新型应用需求的不断出现,用户应用对网络覆盖、数据传输速率及端到端时延提出更高要求.第6代(sixth generation,6G)移动通信系统将满足完全连接智能数字世界需求,实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性的全面提升.6G将支持多种无线接入技术的深度融合,通过对更高频段的高效利用、对各类创新技术的广泛使用,以及对网络架构演进,全面提升网络性能.在对6G系统进行概述的基础上,对其愿景及性能进行介绍,对各类关键技术,包括空口技术、频谱接入、智能网络管理及数字孪生等进行了详细阐述,给出了关于6G网络架构的设想.     

3G-WLAN融合网络的票据认证协议

针对第三代移动通信网(3G网络)与无线局域网(WLAN)融合网络接入的安全和效率需求,提出一种基于漫游票据的本地化认证协议.该协议借助介质独立信息服务发现移动用户所在位置附近的WLAN网络,预先确定可能的目标网络并向家乡网络请求漫游票据;移动用户在接入目标WLAN时,利用相应的漫游票据实现快速安全的接入认证.最后在Ca...     

移动流媒体业务融合系统及性能分析

在三网融合的背景下,为了向用户提供一致的用户体验,并提高网络效率,可以考虑将流媒体业务相关的平台进行融合。分析了2种实现移动流媒体业务融合的系统架构,将多种流媒体业务融入到统一的流媒体业务架构中。通过整合业务发现机制,向用户提供一致的流媒体业务发现方式。在终端方面,整合流媒体业务客户端,用户在接入不同的流媒体业务时,可以获得接近一致的业务体验。分别讨论了基于门户融合的流媒体业务融合系统(simple mobile streaming service convergence system,SMSC)和基于业务平台融合的流媒体业务融合系统(complexmobile streaming service convergence system,CMSC),分析了这2种流媒体业务融合系统各自的特点,并对这2种方案的性能进行建模分析。理论分析和仿真结果显示,CMSC系统具有更好的性能,能改善用户体验并提高网络的效率,从而SMSC系统则易于实现。     

软交换在下一代校园网的应用研究

软交换作为下一代网络(NGN)发展的重要技术,不但实现了传统电信网络与IP网络的融合,更重要的是实现了业务的融合,具有极大的优越性.本文在传统校园网对新的、大量的多媒体业务需求的情况下,提出了将软交换系统应用到校园网上.根据校园网的实际情况,选择了TEKELEC T6000软交换系统,并给出了TEKELEC T6000系统接入到校园网的具体解决方案和配置实例.最后对软交换通信系统的安全性、可管理性、QOS实现进行了分析.     

基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码算法

网络编码(NC)是对两个或多个数据分组进行组合的一种技术,能够较好地提高网络体系的数据传输.二次置换多项式(QPP)提供了良好的数据分组优化组合功能,可以提高编码效率.该文利用二次置换多项式结合滑动窗口技术,提出了一种新的网络编码算法(QPPSW-NC),该算法能够独立解码接收到的数据分组,并控制每个滑动窗口的解码复杂性,从而恢复原始数据.使用网络仿真软件NS2对QPPSW-NC算法进行了性能分析,并从网络吞吐量、编码开销、数据包传输时延、能源消耗和能源效率等参数进行性能评估.仿真结果表明,该文提出的QPPSW-NC算法能达到较好的数据吞吐量和编码效率.     

能量高效与移动预测的路由算法分析

传统的无线移动自组网路由协议无法实现能量均衡消耗,也不能很好的适应网络拓扑动态变化,为此提出了一种新的基于能量高效与移动预测的按需路由算法。该路由算法在路由发现时排除不稳定链路,让能量较多的节点优先参与路由请求分组的转发,同时通过预测链路连接时间采用主动式局部路由修复策略,在路径实际失效之前就完成修复工作。仿真实验表明,和传统的AODV协议相比,文中提出的算法在路由控制开销略有增加的情况下,提高了分组平均投递率,降低了数据分组端到端平均时延,同时能够实现网络中的能量高效,延长了网络寿命,因此具有较强的实用性。     

自适应延迟感知的光无线混合宽带接入网节能机制

利用数据的延迟容忍特性,提出了一种自适应延迟感知光无线混合网络节能机制.为了充分利用数据的延迟容忍度,网关动态地感知数据的到达率,采用排队模型来分析网关能耗和数据延迟,从而自适应地选择休眠周期;同时,采用多网关均衡负载机制来减小网关休眠带来的路径重建延迟和拥塞,从而减小因休眠而增加的延迟.结果表明,所提出的机制可降低网关总能耗36%,并有效提高网关利用率,降低网络中数据的路径延迟.     

无线网络中模糊自适应显式窗口流量控制

将显式窗口自适应技术应用于无线网络中，设计出一种基于模糊逻辑的显式窗口自适应流量控制算法．该算法依据基站缓存的变化量，通过模糊推理和判断，自适应地调整通知窗口，并将结果以显式的方式反馈给发送端，使发送端的发送窗口能够快速响应网络负荷状况，从而避免了发生网络拥塞和丢失数据分组．仿真结果显示，采用所提算法可以提高网络吞吐量，降低缓存用量，特别是当无线链路误码率较高时，其网络吞吐量比Snoop算法可提高2．3倍，而缓存用量只有Snoop算法的40%.     

一种应用于低轨卫星的APRMA MAC协议

针对低轨卫星通信信道碰撞检测能力弱,时延较长和大业务量的特点,提出一种具有接入控制机制的自适应APRMA MAC协议。通过对信道负载和业务优先级判断来确定不同业务的接入概率函数,并且接入概率在每个时隙中通过更新来动态适应系统资源的变化。该MAC协议确保多个终端合理共享有限的无线资源同时,系统能达到高容量。通过仿真对语音业务丢包概率、数据包平均时延和数据业务吞吐量三个衡量协议性能指标与传统协议进行分析对比,证明了APRMA协议的性能。     

基于数据包重要性的低时延广播重传算法

 无线广播信道存在噪声和多径衰落,导致无线广播性能较差。传统的无线广播重传技术更多地考虑重传效率,而忽视了重要数据包优先重传的问题,使得一些特殊应用难以优先获得那些重要性较高的丢包。为提高无线广播重传的性能,同时满足对数据包重要性敏感应用的需求,本文在传统广播重传技术的基础上提出了一种基于数据包重要性的低时延广播重传算法。此算法在利用机会式网络编码方法编码重传包时,根据各终端所含丢包重要性的级别,分别对丢包进行编码优先权排序,在满足各终端能够及时译码的基础上优先编码终端中重要性高的丢包,权衡丢包重要性与参与编码丢包总的数量,使得一次编码重传中,参与编码的丢包数尽可能的多,并且使重要性级别靠前的丢包优先参与编码,如此不仅保持了一个较好的重传效率,降低了传输时延,同时又缩短终端获取高重要性丢包的时间。仿真结果表明,在典型的无线信道条件下,此算法不仅保持了现有的经典策略好的重传增益,同时突出了重要性高的丢包能够优先获得的优点,降低了传输时延。     

基于蚁群系统的WSN能量有效路由算法

针对无线传感器网络的能量有效性问题,基于蚁群系统的自适应性及动态寻优能力,以及无线传感器网络的自组织特性,提出一种能量有效的路由算法.为了优化路径概率选择,平衡节点间的能量消耗,将节点剩余能量引入本地启发因子.用路径平均信息素水平、路径节点平均剩余能量和路径长度评价路径质量,并将路径质量引入信息素全局更新.在源节点与Sink间建立多条动态优化传输路径,提高传输的可靠性.仿真结果表明,本算法可以减小延迟,提高能量使用效率,有效地延长无线传感器网络的工作时间.     

智能电网中基于平衡树的无线Mesh接入网络路由算法

在智能电网(smart grid,SG)接入层的无线Mesh网络(wireless mesh networks,WMNs)应用中,针对数据流过度地集中在关键节点而导致数据拥塞问题发生,提出一种基于平衡树的无线Mesh网络路由算法。在传统AODV(ad hoc on-demand distance vector routing)算法的基础上,使用平衡树模型,综合考虑节点剩余容量和转发数据所需的路由跳数建立路由判据模型,合理地选择下一跳中继节点,均衡节点数据流。路由算法仿真采用OPNET平台实现,就网络的吞吐量、通信时延以及网络丢包率3个重要方面,对所提的路由算法与传统AODV算法的性能进行了对比分析。仿真结果表明,提出的算法能够有效地解决无线Mesh网络中的数据拥塞问题,相比于传统AODV算法能明显提高网络吞吐量,减小网络通信时延和丢包率,进而提高网络整体的可靠性。     

Fault-Tolerant Design for Data Efficient Retransmission in WiNoC

There is a sharp decline in the network performance when the wireless link fails as a data path in the Wireless Network-on-Chip(WiNoC).To counteract this problem,we propose a fault-tolerance mechanism for the efficient retransmission of data in the WiNoC.When an error is detected in the data transmission process,this mechanism works to feed back the fault information to the source node in real time via fault signal lines.In the source node,the highest transmission priority is assigned to the backup retransmitted data,and the corresponding direct link is positioned to enable the data packet for its efficient retransmission to the destination node,thereby ensuring efficiency in fault tolerance.Additionally,we have improved the receiving port of the wireless router,added the corresponding redundant buffers and mux,and dynamically selected the retransmitted non-faulty data packets to be written to the local router in order to avoid the disorderly retransmission of the data packets.The evaluation results of this paper demonstrate that compared with the methods which are under different fault conditions,this fault-tolerant method drastically improves the data throughput rate,reduces the delay,effectively guarantees the reliability of the network,and improves the system performance.     

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.