基于频谱预留的一类频谱切换改进方法研究

在认知无线电网络中,认知用户通过择机接入主用户的空闲频谱来进行工作,当主用户出现在授权频谱上时,认知用户必须及时空出该频段。介绍了认知无线电中的频谱切换理论和现有的两类频谱切换方法,在此基础上对现有方法进行了改进及比较,并设计了切换流程。仿真结果表明,改进后的方法在保持较好切换时延性能的基础上,有效地降低了网络中的切换概率。     

基于事件预测的遥操作机器人系统的性能分析

Internet的时变时延及数据丢包严重影响了互联网遥操作机器人系统的操作性能,甚至造成了系统不稳定.为降低时变时延对遥操作机器人系统性能的影响,文中基于具可变滑动窗口的稀疏多元线性回归算法提出了单步时延预测算法,并在此基础上设计了基于事件预测的网络遥操作机器人系统.该系统在主端加入基于时延预测的离散路径管理器,它通过求解超前的优化函数,在线产生一个合适的预测路径的事件参数,从而提高跟踪性能和环境适应能力以应付突发事件的发生.根据Lyapunov稳定性定理,文中还推导得到了该系统的稳定性条件.本地实验和跨地区的遥操作机器人实验结果表明,文中方法能有效解决时变时延以及网络数据丢包引起的稳定性问题和性能下降问题.     

认知异构无线网络中频谱切换建模与分析

在具有频谱认知功能的异构无线网络中,针对传统频谱切换算法未考虑次用户业务的多样性,且空闲信道不足造成次用户服务时延大的问题,提出基于次用户分级的频谱切换策略。与以往单一的认知无线电网络不同,该策略融合利用免授权频谱的开放式无线网络和机会式利用授权频谱的认知无线电网络,提出了认知异构无线网络场景。根据次用户的业务类型对其进行优先级划分,并在此基础上设计数据分割因子优化策略。进一步采用混合式抢占优先权(preemptive resume priority /non-preemptive resume priority,PRP/NPRP) M/G/1排队模型,分别对主用户网络和开放式无线网络中的频谱切换过程进行建模,提出一个最小化时延的动态自适应频谱切换策略。实验仿真了不同参数对次用户时延的影响,结果表明,该策略较传统的频谱切换策略明显提升了次用户的时延性能。     

基于MPLS的移动IPv6网络的无缝切换方案

在集成了多协议标签交换的移动IPv6网络中设计了一种无缝切换方案,它通过限制标签交换路径(LSP)的重建范围和在切换时对主机双播数据来实现低时延和低分组丢失率的切换,并提出了一种快速查找主机切换前后发送分组历经路径的最近公共点的算法,实现了LSP重建时延和双播冗余的最小化.此外,使用层次移动IPv6和2层触发信息来减少注册时延和路由器搜索时延,进一步加速了切换.理论和仿真分析表明,所提方案的切换时延小于现有方案的时延,它能更好地支持主机的高速移动.     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。     

基于USRP的无线局域网快速信道切换方案

针对当前无线局域网中信道切换时延问题,设计了一种新的快速信道切换方案FCH-USRP(fast channel handoff with USRP)。通过使用USRP(universal software radio peripheral)设备对所处无线环境进行信道扫描,以提供及时准确的无线信道信息,从而减少用户的信道切换时延。实验结果表明该方案能够有效减少信道切换时延,并在较短时间内恢复中断的数据传输。     

基于QoS的移动IPv6切换方案的研究

在利用移动IPv6协议进行节点的移动性管理过程中,切换问题是影响管理性能的最关键因素之一.在分析了切换问题产生的基础之上,给出了主要解决的思,并提出了一种基于QoS的切换方案.该方案既降低了切换的时延和分组的丢失率,又较好地保证了业务在新路径上的QoS.     

微观移动协议平滑切换机制性能研究

首先在合适的网络模型下从理论上对存储转发和预先注册2类平滑切换机制的性能进行了分析,主要计算了为达到零分组丢失缓存节点所需的缓存数以及切换时分组所遭受的额外时延;在此基础上通过数值仿真的方法对两者的性能进行了详尽的比较,结果表明存储转发方法性能难以满足应用的需求,预先注册方法缺乏通用性;最后针对现有平滑切换机制存在的上述性能和通用性问题,提出了一种基于预测的平滑切换机制,其性能接近于预先注册方法,而适用范围却与存储转发方法一样广泛.     

一种支持高速移动的网络预先切换方案

针对现有移动网络切换方案在高速移动场景中切换时延较大、丢包率较高的问题,提出一种改进的网络移动快速预先切换方案IF-NEMO.IF-NEMO着重优化快速移动IPv6的预先模式切换信令流程,通过接入路由器来执行转交地址配置和预先注册等预先切换处理过程,以降低预先模式中网络层的预先切换时延,从而提高切换性能较反应模式更好的预先模式在网络快速移动时的成功率.性能分析表明,IF-NEMO在保持较低切换时延的同时,显著降低了预先模式切换的预先切换时延和信令开销.实验结果表明,IF-NEMO在高速移动场景中仍然可以执行预先模式的切换过程,明显提高了网络的高速移动切换性能.     

基于QoS的移动IPv6切换方案的研究

在利用移动IPv6协议进行节点的移动性管理过程中，切换问题是影响管理性能的最关键因素之一。在分析了切换问题产生的基础之上，给出了主要解决的思路，并提出了一种基于QoS的切换方案。该方案既降低了切换的时延和分组的丢失率，又较好地保证了业务在新路径上的QoS。