WLAN与3G网络融合的接入选择算法研究

3G？WLAN混合组网不但能大幅降低运营商的网络建设和运营成本,还能有效解决数据业务热点区域3G网络的容量与需求之间的矛盾。融合网络中用户接入网络的不均衡性是影响网络性能的重要因素,针对融合网络的负载均衡问题,提出了一种基于博弈论的融合网络接入选择算法。文中给出一种面向群体用户的网络接入选择实现机制,该机制根据用户在网络中获得的效用函数,引入非协作博弈论方法建立网络效用模型,并证明该非协作博弈满足势博弈条件。仿真结果比较了网络融合环境下的各群体接入网络在非协作博弈模式中的收益特性,模拟了用户网络接入选择过程。     

一种基于用户满意度的网络接入选择和频谱分配联合优化方法

文中对异构网络下用户接入选择和网络资源分配的联合优化问题进行研究,在传统资源分配方法的基础上,加上用户对网络的主动选择,侧重考虑用户满意度,建立接入选择和资源分配的联合优化模型.在资源分配之前,让用户根据接入每种网络的概率优先选择接入概率最大的网络,在此基础上网络再调整价格来获得最佳的网络效益.仿真结果表明,文中所提出的联合优化方法在保证了网络效益的同时,又兼顾了用户的满意度.     

双向中继网络编码系统的迭代干扰抑制研究

在双向中继去噪转发(denoise and forward,DNF)网络编码的多址接入系统中,相互通信的配对用户共用一个多址资源块,使多址接入系统中用户之间的多址干扰减少一半,并设计了DNF网络编码中配对用户共用扩频码的通信模式.通过对DNF网络编码系统多址接入时不同配对用户的干扰进行建模,提出了基于Turbo迭代干扰抑制算法.通过仿真验证了使用DNF网络编码时,用户对共用多址接入资源块的可行性,相应的干扰抑制算法的有效性,以及对系统性能带来的提升.     

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.     

一种网络论坛水军账号快速检测算法

在分析网络水军灌水行为的基础上,提出一种网络论坛水军账号快速检测算法.该算法包含3步:首先通过统计分析网络论坛单日回帖情况,确定可疑区间;然后根据用户单日回复行为构建用户协作网络,并依据删减后的用户协作网络的聚类情况确定高可疑时段;最后通过高可疑用户的回帖时间特征分析判定其是否为网络水军.该算法采用"层层逼近"的策略,分3次排除正常用户和数据,不断缩小计算范围,具有计算量小、计算速度快的特点.利用该算法对"新浪网-娱乐论坛-影视世界版块-影行天下子版块"2010年全年的数据进行分析,实验结果表明,该算法不仅能有效发现网络论坛的单个水军账号,还能发现网络水军军团账号并确定炒作内容,准确率高.     

异构无线网络自适应接入算法研究

在异构无线网络中,针对现存接入算法对网络高动态性考虑不足,提出了一种自适应的接入算法.算法能够根据网络环境中用户数量及带宽使用情况,估计接入阻塞率、最大化网络吞吐量,从而自适应地选择用户接入网络的行为.根据接收信号强度和可用带宽,计算出用户的最大传输速率;根据网络中已分配带宽、用户所需带宽,推导出网络剩余容纳用户数;根据新到达用户数、剩余容纳用户数估计用户接入阻塞率;结合最大传输速率和接入阻塞率,提出一种以最大化网络吞吐量为目标的自适应接入算法.仿真结果表明,算法能有效降低用户接入阻塞率,增加接入用户数,提高网络吞吐量,均衡网络负载,并且能够适应未来高动态性网络.     

中继网络中基于能量效率的动态用户接入算法

为了解决中继网络中基于能量效率的用户接入问题,将用户数据需求严格受限下基于能量效率最优的动态用户接入问题建模为一个整数优化问题,该问题类似于一个NP-hard的多维背包问题.首先,采用穷搜法分析了该问题最优解的复杂度.然后,提出了一种低复杂度、高效的基于能量效率的动态用户接入算法(UAEEM).该算法在保证用户数据需求严格受限的前提下,按照系统射频端和电路端的能量效率最大原则,动态调整用户归属和中继的工作状态,以实现网络能量效率最大化.最后,通过仿真实验验证所提算法性能.结果表明,UAEEM算法能显著提高系统的能量效率、降低系统的计算复杂度,且其性能接近最优解.     

基于最小综合发射功率的路由算法的研究

多跳蜂窝网络作为蜂窝网络与MANET网络两种不同性质的融合网络,可以提高系统的容量和吞吐量、扩大覆盖范围、均衡小区业务、提高用户下行传输速率等等.本文针对多跳蜂窝网络提出了一种新的路由算法—基于综合最小功率的稳定路由协议算法CMPSR,将处于基站覆盖盲区或阴影区域的移动终端用户通过寻找一条基于最小综合发射功率的稳定路由接入基站.该算法将节点与节点间的发射功率和节点到基站的发射功率通过一个控制参量结合起来得到一个综合最小功率,再通过该综合最小功率来寻找一条路由接入基站.     

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.     

基于能量效率的最优D2D中继用户选择接入算法

设备终端直通(Device-to-Device,D2D)中继通信可以复用蜂窝小区用户频谱资源,提升了频谱效率和用户容量,但同时也面临着能耗开销增大的问题.针对D2D中继的用户接入问题,提出一种改进的基于能量效率(Energy efficiency,EE)的最优D2D中继用户接入算法.算法首先确定D2D中继的位置集合的,然后分别计算中继模式和直接模式下的能量效率和传输速率,最后再选择能量效率高的方式进行用户接入.当两种模式的能量效率相同时,则选择传输速率高的方式进行用户接入,实验仿真结果表明,文中所提的算法能量效率较高,能有效提高用户的接入体验.     

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。     

一种异构无线网络的多属性垂直切换方案

为满足在异构无线网络中的用户对不同业务的需求,减少无线网络垂直切换所造成的乒乓效应,给出了一种异构无线网络的多属性垂直切换方案.该算法采用模糊逻辑对网络进行预判决,给出切换的代价函数以选择最佳网络,代价函数中采用了层次分析法来确定不同业务情况下信噪比,时延以及价格和用户偏好等参数的权重.针对WiMAX和UMTS网络重叠覆盖的环境所进行的仿真表明,该算法能够在满足用户需求的条件下有效地减少切换次数和功率消耗.     

无线回传网络中队列感知在线功率分配策略

无线回传技术因其能大幅降低运营商成本开销、给用户终端提供根本上的灵活性并提高网络整体频谱效率等优势,是下一代移动网络中具有前景的解决方案之一。通过利用李雅普诺夫(Lyapunov)优化框架和凸优化理论,提出了一种基于队列感知的带内全双工无线回传网络功率分配算法。该算法在每个离散的资源调度时隙内,通过综合考虑信道和队列状态信息,动态地为各用户的接入链路和小基站的回传链路分配功率,以实现在保证网络稳定性和满足各用户服务质量需求的同时,最大化网络平均和频谱效率。此外,理论分析和仿真结果显示,所提出的算法可通过调整引入的控制参量的取值灵活地实现时延与谱效间的动态平衡。     

认知无线网络中基于免疫优化的比例公平资源分配

针对认知无线网络中基于OFDM技术的资源分配,将其建模为一个约束优化问题,进而提出了一种基于免疫克隆的求解方法. 算法采用两阶段资源分配方法,即先将子载波分配给用户,然后基于免疫优化算法给不同的子载波分配功率. 此外,算法充分考虑了主用户可容忍的干扰约束及次用户对资源的比例需求,更符合实际要求. 根据问题本身特点,设计了适合算法求解的编码、克隆、变异算子. 仿真实验结果表明,在总发射功率、误码率及主用户可接受的干扰等约束下,本算法可以获得较高的数据吞吐量,并保证次用户对资源需求的公平性.      

一种用户码率偏好敏感的网络编码视频分发算法

无线网络用户拥有差异化的网络与视频接收设备,通过单一优化用户获得的下载速率,无法最终确保用户获得良好的视频质量. 多码率视频流编码基于一种多描述编码（MDC）,在MDC视频流中,由于各层数据以数据分片的形式传输,网络编码成为一种有效的视频分片传输机制. 从网络、用户兴趣、内容属性等角度分析用户对视频流码率的偏好,提出了一种用户码率敏感的流媒体数据传输算法. 实验表明该算法在用户偏好满足与降低网络消耗率上,优于已有研究. 在用户可以获得偏好码率的同时,保证了流媒体的连续性.      

异构网络垂直切换性能参数分析及算法研究

以蜂窝网与无线局域网(WLAN)融合为例,研究异构网络之间的垂直切换算法.对影响切换算法性能的各网络端及用户端参数进行了分析研究,包括参数的定义、在不同接入网中的取值范围、参数之间的关系及参数的归一化等.针对参数对切换算法及系统性能的影响,进行了参数分类,将参数分为切换先决条件、切换判决条件及切换辅助条件,并根据参数分类提出了新的垂直切换算法.该算法采用可变权值,即算法中各性能参数的权值依据用户业务特性,移动模型及用户对各网络的喜好等因素进行动态调整.与目前固定权值的垂直切换算法相比.提出的算法考虑了不同用户特性及QoS需求,可提高用户满意度及网络整体性能.     

—种C-RAN架构无线网络中的干扰抑制方法

无线网络中移动终端因为共享无线信道而存在相互干扰,针对C-RAN(centralized,cooperative,cloud,and clean-radio access network)架构无线网络中的上行干扰抑制问题进行研究,利用C-RAN架构网络具有集中式处理特点,在分析了各远端射频单元(remote radio unit,RRU)之间信号存在相关性的基础上,证明了利用信号之间的相关性进行干扰消除,在一定条件下是存在的.基于此,提出通过各个移动终端到邻近RRU的信号来建立网络中移动终端之间的相关矩阵,进而求得干扰消除矩阵,利用得到的干扰消除矩阵对网络中的上行信号进行处理,消除上行信号中由移动终端发送信号所产生的干扰.仿真结果表明,采用矩阵干扰消除方法,在四进制正交幅度调制(4-quadrature amplitude modulation,4QAM),16QAM等调制模式下,相比于传统接收方式,误码率都有明显的改善,且随着背景噪声的减小,误码率的下降速率更快.     

基于移动代理的无线传感器网络路由算法研究

在无线传感网络中,簇的划分以及簇内节点访问顺序对网络生存周期具有重要影响。为了提高分簇网络生存周期,提出一种分簇融合的方法。采用ISODATA聚类法实现网络的分簇,在簇内由移动代理对数据进行融合。将移动代理路由归结为一个优化问题,采用蚁群算法求出移动代理迁移的最优路径序列。实验以能耗和网络延时作为评价指标,结果表明该算法可以有效的降低网络能耗,提高网络生存周期。     

基于注水线调整的认知无线电通信效用计算算法

本文在瑞利衰落模型下,根据认知用户的效用函数,来解决认知无线电中的信道规划问题,进而得到认知用户的通信效用。当认知用户输入功率和比特误码率受限时,其最终效用仅与注水线有关,因此我们提出了一种基于注水线不断调整的认知无线电功率分配及通信效用计算算法。理论研究表明,该算法具有较低的运算复杂度和接近于最优算法的认知用户效用,仿真分析验证了结论的正确性。