非正交多址接入系统下行链路簇内用户数最大化研究

针对非正交多址接入系统(NOMA)下行链路,基于系统吞吐量最大化原则,对簇内用户发射功率进行了最优分配,发现簇内用户数过多会导致簇内吞吐量下降,提出了给定吞吐量最小限值条件下簇内用户数最大值的估计方案.仿真结果显示:当给定吞吐量的最小限值为10 Mbit·s~(-1)时,簇中所能包含的最大用户数为4.     

基于用户公平性的抗干扰频谱接入方法

针对共存式频谱接入方法中存在干扰的问题和多认知用户无线通信系统中认知用户之间的系统资源分配不公平的现象,提出了一种基于用户公平性的抗干扰频谱接入方法.在该方法中,如果认知用户能够帮助授权用户达到目标速率,就能够获得机会接入授权用户的频谱,认知系统根据认知用户的信道条件和吞吐量选择出一个认知用户接入授权用户的频谱.认知用户接入授权用户的频谱后,利用一部分带宽转发授权用户的信息帮助其达到目标速率,然后利用剩余的带宽发送自己的信息.由于认知用户使用不同的带宽分别发送授权用户和自己的信息,所以授权用户和认知用户之间不会产生干扰.研究了认知用户如何进行带宽分配,使得在保证授权用户达到目标速率的条件下,最大化认知用户的速率,以及如何进行认知用户选择,保证认知用户频谱接入的公平性仿真结果验证了该频谱接入方法的有效性和公平性.     

基于POMDP模型的分布式机会频谱接入算法

针对认知无线电（cognitive radio,CR）信道的动态特性,以部分可观测马尔科夫决策过程（POMDP）为模型对认知无线电网络用户的频谱感知和频谱接入过程进行研究,提出了基于POMDP模型的分布式机会频谱接入算法.该算法利用网络信道的历史频谱感知信息对主用户接入信道的状况作出估计,以认知用户吞吐量最大化为目标进行频谱接入.同时,通过贪心算法得到此优化策略的次优解,降低了最优策略的计算复杂度.论文分析了认知用户接入吞吐量与网络中信道数目以及信道状态转移概率之间的关系,将贪心算法与随机检测接入算法进行了仿真比较.仿真结果显示,该算法获得的吞吐量比随机检测接入算法提高了约25％,能够更有效地做出接入策略.     

基于无线随机接入代价函数的协作速率分配

通过速率分配将单数据流拆分到多网络可实现高速协作传输,但对无线随机接入网而言,这相当于增加了竞争传输的用户数,会导致接入碰撞率和平均等待时间增大.为此,文中提出了一种基于无线随机接入代价函数的协作传输速率分配算法,用信道利用率建立的价格函数来描述接入时间代价,按照以最小接入代价换取最大吞吐量收益的原则对速率分配进行数学建模,并证明了该速率分配问题是一个凸优化问题,还根据拉格朗日乘数法推导出了显式解.仿真结果表明:该算法可根据网络状态和信道效率进行网络选择和资源调度,在接入时延和分配公平性上进行了折衷;同时可避免接入重载随机接入网,从而提高接入效率.     

一种基于干扰感知概率预测的无线异构Mesh网络带宽统计联合优化算法

文中提出了一种基于IEEE 802.11的无线多媒体异构网络可用带宽评估算法,该算法通过研究分组碰撞概率和退避时间的相互影响计算发送端与接收端空闲时间的重叠概率,同时通过区分节点的繁忙状态和载波侦听状态来提高重叠概率估计的准确性.网络节点根据感知的信道剩余可用带宽,综合考虑流内和流间干扰,计算路径可行的发送速率和路径代价函数,以此选择最佳分组转发路径.NS2仿真结果表明,文中提出的带宽优化算法,与现有算法相比能够更加准确的感知链路的可用带宽,提高网络吞吐量,避免网络拥塞,为多媒体业务流的接入提供更好的QoS保障.     

基于用户体验的异构网络接入选择算法研究

随着网络异构化,随时随地为用户提供最好的连接是未来无线网络获得成功的关键.为了最大化用户的体验质量,文中提出了一种基于网络状态和用户偏好的接入选择算法.该算法由用户确定需要考虑的决策因素,在满足动态适用性的基础上,设计了统一的多属性归一化计算方法,并采用层次分析法确定接入判决因素的主观权重.仿真结果表明,文中所提算法能够有效提高用户满意度,降低业务阻塞率并均衡网络间负载.     

基于混合业务QoS保证的WiMAX系统调度算法

针对WiMAX系统特点,提出了一种基于自适应权重的公平调度(AWFS)算法及其简化算法S-AWFS以保证WiMAX系统中混合业务的Qos.算法为每个业务设置一个随信道条件和排队情况而动态变化的带宽分配权值以保证各业务的QoS和系统吞吐量的最大化.简化算法S-AWFS考虑到实用性,对算法的运算量进行了简化.仿真结果表明,AWFS算法及其简化算法能够保证非实时业务的最小传输速率要求以及实时业务的最大时延和最小传输速率要求.S-AWFS算法在降低计算复杂度的同时,获得与AWFS算法相当的性能,满足了WiMAX系统对资源调度算法的要求.     

基于预留带宽门限和传输等级的带宽分配算法

针对异构无线网络融合环境下多业务传输资源分配问题,提出一种基于预留带宽门限和业务传输等级自适应的分布式带宽分配算法.根据移动终端多宿主传输特性和异构网络分布式资源管理模型,通过构建传输业务的网络效用函数,在传输等级Qo S需求和业务容量约束条件下,将其建模成凸优化问题;根据用户业务请求接入变化,自适应的调整预留带宽门限和业务传输等级,采用动态优化的迭代算法求得最优带宽分配矩阵.仿真结果显示,所提算法在保证网络低的通信开销和满足Qo S需求基础上,达到最大化网络的效用函数和降低业务呼叫阻塞概率的效果.     

异构无线网络中基于效用的负载均衡方法

在基本通用分配算法(GAP)的基础上,提出异构无线网络下的均衡GAP算法和纵向效用GAP算法,目的是将N个业务均衡地分配到M个无线接入网(radio access network,RAN)中.均衡GAP算法分配业务时,选择剩余容量最大的那个RAN接入;而纵向效用GAP算法分配业务时,首先根据各个RAN可提供的数据传输速率,计算每个业务在不同RAN下的纵向效用值,然后选择纵向效用值最大的那个RAN接入业务.仿真结果表明,两种GAP算法都能够使得系统中的负载均衡分配,同时能够有效降低系统的呼叫阻塞率、提高系统平均吞吐量.与基本GAP算法和均衡GAP算法相比,纵向效用GAP算法既能对各RAN的负载进行均衡分配,又具有较低的呼阻率和较高的平均吞吐量.     

一种新型认知无线电资源分配跨层技术

为有效利用频谱资源,提高频谱效率,文中利用环境感知技术,设计出认知无线电跨层结构框架,提出一种新的功率控制博弈BPCG(Bandwidth and Power Control Game Algorithm)算法,研究不同用户的频谱带宽分配和功率控制,该算法在确保频谱带宽有效分配前提下,通过对用户功率的有效控制,实现网络总吞吐量的提高.仿真结果表明该算法在相同的功率消耗前提下,网络吞吐量显著提高,并随频谱带的增加,实现网络吞吐量的最大化.     

5G切片化网络中基于吞吐量最大化的用户切换机制

第五代无线通信系统(the fifth generation,5G)利用网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)和软件定义网络(software defined network, SDN)2项技术将网络进行了切片划分,让用户接入不同服务质量(quality of service,QoS)保障的虚拟网络切片以获得服务。为了解决切片化网络中由于用户移动性而导致的切片重新接入问题,提出了最大化网络吞吐量的用户切换机制来降低越区切换对已有网络切片的影响。该机制根据用户业务类型的QoS服务等级筛选备选接入站点的归属切片,运用贪心算法选择能为用户提供最大数据传输速率的切片接入服务,在网络切片代理的体系架构下完成切换过程的控制和管理。在与功率接入、负载接入和随机接入3种切换方案的性能对比中,相关仿真结果表明,随着越区用户数目和网络切片类型的增加,所提方案在保证较高网络吞吐量的同时,切换成功率始终维持在80%以上,远优于其他3种方案。     

一种基于缓冲区阈值调整的动态自适应码率选择算法

基于HTTP的动态自适应流媒体(Dynamic adaptive streaming over HTTP,DASH)是一种可利用Web服务器提供在线高质量视频流的自适应码率流技术,决定了视频播放性能。传统动态自适应码率选择算法存在考虑因素单一、播放缓冲区长度受限、带宽不稳定等问题,因此,改进与优化动态自适应码率选择算法十分必要。针对客户端缓冲区长度受限和带宽不稳定造成的视频播放卡顿现象,综合考虑网络带宽和客户端缓冲区因素,提出一种基于缓冲区阈值调整的动态自适应码率选择算法(Dynamic adaptive rate selection algorithm based on buffer threshold adjustment,BT-DARA)。该算法首先通过获取不同视频段大小和下载速率,计算网络吞吐量并对视频下载时间进行预测,然后结合缓冲区视频片段长度状态进行码率选择。特别地,在视频播放过程中对不同阶段采取不同的视频码率选择策略,并在客户端缓冲区达到临界值时动态调整缓冲区阈值参数,以此增加缓冲区长度,减少码率切换次数,确保视频播放的稳定性。实验结果表明,该算法能提高视频播放的码率,保证视频播放质量和稳定性,减少了视频开始播放的启动时间,为用户提供良好的视频播放体验。     

正交频分多址系统中最低速率限制下的自适应载波分配

针对用户有最低传输速率要求的正交频分多址系统中,传统资源分配算法频谱利用率低的问题,提出了一种自适应载波分配算法.该算法根据用户最低传输速率的要求、信道状态和当前载波分配状况,确定子载波分配给用户的效用,进而将子载波分配给可以带来最大效用的用户.该算法综合考虑了效率和公平性,从而显著改善了系统性能.仿真结果表明,当用户数不超过系统负载时,与效率和公平分开考虑的算法相比,所提出的算法频谱效率可提高10%,系统负载在同样中断概率下可提高60%.     

LTE-A/WLAN中基于马尔可夫过程的接入选择算法研究

在LTE-A/WLAN融合的异构网络中,为了随时随地为用户提供最好的连接,文中提出了一种基于马尔可夫过程的接入选择算法.当不同业务类型的用户到达这两个网络重叠覆盖的区域时,该算法根据当前各接入网的网络状态和用户业务类型做出相应的接纳控制决策,包括是否接纳该用户以及接纳到何种网络,通过仿真和采用马尔可夫过程分析该异构网络的系统性能,证明了该算法能够有效提高该异构网络系统的吞吐量,降低阻塞概率,改善异构网络中无线资源的利用率.     

Adaptive Delayed Acknowledgement Algorithm for MPEG-4 Traffic in UWB Networks

Introduction While the market for fixed and wired personal com-puters is tending to stagnate,mobile computing is re-ceiving more and more attention.A wide variety ofmobile computing devices have emerged includingpalmtops,personal digital assistants,and po…     

基于动态多频谱感知的认知无线网络信道接入策略

针对固定频谱感知信道接入机制授权信道分配效率低的问题,提出一种多用户场景下基于动态多频谱感知的认知无线网络信道接入策略.该策略根据认知用户接入请求等级与空闲频谱发现概率为认知用户动态分配感知信道数量,首先分析了认知用户的最佳感知频谱分配数量,在此基础上通过建立认知用户信道接入模型和授权信道可用度更新机制,设计了一种动态感知频谱分配策略,并采用短视策略对网络吞吐量进行了分析.仿真结果表明,所提信道接入策略要比现有认知无线网络信道接入策略提高了网络吞吐量和认知用户接入的公平性,降低了认知用户的平均接入时延.     

IEEE 802.16 Mesh网络中跨层带宽分配算法

IEEE 802.16标准提供了高速率、低成本、扩展性好的接入网技术。为了提高网络吞吐量和降低端到端时延,结合IEEE 802.16 Mesh模式下控制子帧的特点,基于跨层设计思想提出一种动态带宽分配算法。该方法既考虑了节点自身的负荷情况也考虑了链路质量,通过动态调整传输等待时间来缓解网络拥塞,提高资源利用率。仿真结果表明,该方法有效提高了吞吐量、降低了端到端时延。     

OFDMA系统中支持混合业务的跨层资源分配算法

针对正交频分多址接入系统（OFDMA）下行链路资源分配问题,提出一种支持混合业务的跨层子载波-功率-比特联合分配算法.引入平均时延控制因子和丢包率控制因子作为时延敏感（DS）业务服务质量（平均时延和丢包率）的控制参数;每分配1个子载波后立即对该子载波所属用户进行一次最优的子载波功率和比特分配,该联合分配方案可最大化系统功率效率.仿真结果表明：该算法既可同时保证不同类型DS业务的服务质量,又可提高时延不敏感（NDS）业务的平均吞吐量并保证用户间的公平性.通过调整2个控制因子不仅能满足不同DS用户的服务质量要求,还可在DS用户服务质量和NDS用户的吞吐量间达到不同的折衷,以满足各种系统设计要求.     

OFDMA下行链路混合业务调度算法

提出了一种基于正交频分多址接入系统的混合业务分组调度算法.在调度过程中,对信道状况好的实时业务用户的数据包采用推迟发送的策略.先对缓冲区中累积数据包较多的实时业务用户分配资源,随后对非实时业务用户采用正比公平算法分配剩余的资源.仿真结果表明,提出的算法较好地满足了实时业务的延迟需求,并提高了非实时业务的系统吞吐量.