基于不同分组层策略的认知无线电网络的性能

基于次用户采用的不同分组层策略,分析了认知无线电网络的性能,提出了两种认知无线电网络模型,推导了次用户的丢包率、分组时延、吞吐量以及频谱利用率的表达式.同时通过认知无线电网络的性能仿真验证了理论分析模型的准确性.分析和仿真结果表明:分析模型能准确地评估认知无线电网络的性能;次用户的丢包率、分组时延和频谱利用率随着业务流流入速率的增加而增加;使用认知无线电技术能大大提高频谱利用率;次用户采用不同的分组层策略对频谱利用率的影响很小,而对吞吐量的影响很大.     

基于不同分组层策略的认知无线电网络性能分析

文中根据次用户采用的不同分组层策略,提出了两种认知无线电网络模型及其性能分析方法,推导了次用户的丢包率、分组时延、吞吐量以及频谱利用率表达式。同时,为了验证理论分析模型的准确性,对认知无线电网络的性能进行了仿真。分析和仿真结果表明：（1） 分析模型能准确地评估认知无线电网络的性能;（2）次用户的丢包率、分组时延和频谱利用率随着业务流入速率的增加而增加;（3）使用认知无线电技术,能大大提高频谱利用率;（4）次用户采用不同的分组层策略对频谱利用率的影响很小,但对吞吐量的影响很大。     

基于跨层建模的随机频谱接入新机制

针对用户呼叫层和分组层的不同运行机制,建立了认知无线电网络呼叫层和分组层相互关系的跨层马尔可夫模型,推导了次用户的呼叫阻塞概率和分组时延的表达式,提出了一种基于跨层建模的随机频谱接入新机制,并对认知无线电网络进行了系统级仿真.结果表明,文中模型能够准确地评估认知无线电网络的性能,随机频谱接入新机制可同时保证次用户呼叫层和分组层的性能要求.     

基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制研究

随着多媒体新兴应用的不断涌现,网络规模日益复杂.为提高不同优先级多媒体业务的传输能力,保障业务的服务质量需求,结合软件定义网络技术,设计一种基于SDN的队列调度模型.同时,为了有效提高新型队列调度模型下数据的传输质量,避免产生网络拥塞,将复杂的网络抽象为M/M/1和M/D/1排队模型,并提出一种基于SDN的排队论时延模型,分析了新模型下MLFQ分组调度算法并对不同分组调度算法性能进行对比分析.仿真结果表明,基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制在满足网络不同多媒体业务优先级要求的基础上,降低了数据传输时延和丢包率,增加了链路带宽利用率.     

认知无线电网络中基于误码丢包拥塞控制的研究

无线网络引起拥塞的一个重要因素是链路误码,可以通过降低TCP发送端的数据发送速率来调整误码丢包,尽量降低对系统吞吐量和增大系统时延的影响。本文在认知无线电网络下对链路层误码情况进行较为深入的探讨,分析认知无线网络中基于误码丢包的影响。在此基础上提出一种在认知无线电网络环境中基于误码率的窗口拥塞控制方案和基于授权用户丢包的拥塞控制方案。通过大量的仿真实验,验证了算法的有效性。     

LTE中队列状态感知的优化M-LWDF调度算法

长期演进系统中,分组调度是有效地使用下行链路资源和保证服务质量性能的关键技术之一.根据队列中数据业务分组到达的数量与队列中分组离开的数量,提出了一种基于队列中分组状态的优化最大权值时延优先(modified largest weighted delay first,M-LWDF)算法,所提出的方法综合考虑了分组时延距离最大时延的剩余量与其同一时刻不同用户的平均值的关系.结果表明,优化的调度方案在吞吐量和丢包率方面相对于最大权值时延优先调度算法均有10％以上的提升.     

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。     

嵌入式网络通信中RED算法的优化

在嵌入式网络通信中,主要采用RED算法来解决网络拥塞,由于RED算法中丢包率与平均队列长度成线性关系,导致网络在拥塞并不严重的时候丢包率较大,在拥塞比较严重的时候丢包率较小,拥塞控制能力较低.经研究,发现EXPRED(Exponent Random Early Detection)算法能解决这个问题,避免了网络的全局同步.通过NS-2.30仿真证实:EXPRED算法可以提高网络吞吐量,减少延时抖动,使网络比较稳定.     

认知无线电中基于双自适应门限和簇的协作频谱检测

认知无线电(CR)被提出来是为了解决频谱资源短缺和低频谱利用率的问题。它允许认知用户在授权用户空闲的时候机会地接入未占用的频谱。因此,快速而又准确地检测授权用户信号是认知无线电系统的基础。为了提高认知无线电网络协作频谱检测的性能,利用了最优化的本地频谱检测,并结合了基于簇的网络模型。首先,将认知用户分为若干个簇,并选出簇头节点。在同一个簇中的认知用户,共同做出一个簇判决。之后,各个簇头节点进行通信做出全局判决。此外,信噪比(SNR)高的认知用户,向信噪比低的认知用户发送辅助信息,以帮助它们利用自适应双门限法,更加准确地完成本地频谱检测。通过仿真可以发现,本地频谱检测和全局频谱检测的性能都得到了提高。     

基于延时限制的无线局域网DCF丢包率性能分析

针对无线局域网中具有延时限制的多媒体业务,提出了基于理想信道和有限数目节点假设的带延时约束的DCF接入丢包率分析模型.分析了基本接入方式下给定延时限制的系统丢包率性能并通过仿真验证了分析模型的可靠性.研究结果表明:在固定延时约束条件下,丢包率随系统中节点数量的增加而增大;在固定节点数目时,分组的延时限制越紧,丢包率越高.此外,还研究了初始竞争窗和最大退避阶数对丢包率性能的影响.     

认知无线电网络中保证服务质量的优化路由协议

基于路由与频谱管理的依赖关系,提出了一种频谱自觉地满足不同业务服务质量需求的优化路由协议.首先建立网络模型和优化分析,定义了链路度量和路径度量指标,路由协议选择端到端时延最小的路径,最大化网络吞吐量.然后提出了子频段和路径联合优化选择算法,对实时业务优先选择带宽抖动小和切换时延小的子频段及下一跳;对尽力传递业务优先选择带宽大的子频段及下一跳.最后提出频谱自觉的路由维护,通过局部频谱调整算法稳定路径不变,保证业务服务质量.仿真结果表明：该路由协议能满足业务服务质量需求,优化网络资源使用,减少数据包丢失,提高网络吞吐量.     

瑞利衰落信道下延迟敏感业务的CR频谱管理

在平坦的瑞利衰落信道条件下,针对认知无线电网络中的延迟敏感型业务,考虑其延迟时限的要求,提出一个动态信道选择方案.为了管理分布式的可用频谱资源,认知用户通过一个虚拟排队模型的接口进行信息交换并使用优先虚拟排队分析估计期望延迟,并利用了相应的动态策略学习算法,使延迟敏感业务能够动态适应信道选择方案以达到最小化丢包率目的.     

A Service Ratio-Based Dynamic Fair Queueing Algorithm for Packet Switching Networks

A new weighted fair queueing algorithm is proposed, which uses the novel flow-based service ratio parameters to schedule flows. This solves the main drawback of traditional weighted fair queneing algorithms- the packet-based calculation of the weight parameters. In addition, this paper proposes a novel service ratio calculation method and a queue mangement technology. The former adjusts the service ratio parameters adaptively based on the dynamics of the packet lengths and thee solves the unfairness problem induced by the variable packet length. The latter improves the utilization of the server＇s queue buffer and reduces the delay jitter through restricting the buffer length for each flow.     

基于频谱地图的动态频谱管理及其半实物仿真

为了在动态频谱管理网络中快速获得频谱信息,提出了基于频谱地图的区域动态频谱管理框架。该架构由区域频谱管理中心、动态频谱接入网络和用频节点组成,其中区域频谱管理中心负责建立和下发频谱地图,提供频谱地图信息服务并实施网络管理和频谱实时协调。针对网络以较低开销快速获得频谱地图的需求,提出了定期分发、按需分发和更新实时分发3种频谱地图分发方式。基于通用软件无线电平台建立了半实物仿真系统对提出的架构进行仿真验证。仿真结果表明,在提出的架构下网络能够更充分地利用频谱资源,在网络吞吐量、时延和排队长度等指标上均有明显改善。     

一种支持时延约束的卫星认知网络功率控制算法

针对卫星通信网频谱资源利用率低下的问题,以信道有效容量最大化为优化目标,提出了一种支持时延约束的卫星Underlay认知无线网络功率控制与优化算法。首先根据网络拓扑结构建立了功率干扰模型,通过引入时域信道相关系数,推导了完全与非完全信道环境下基于时延约束的认知用户有效容量优化目标函数,并利用Lagrange方法求解得到不同场景下认知用户的最佳功率调整策略,简化了功率控制优化过程,最后通过实验仿真分析了影响认知用户信道有效容量的因素。结果表明,该算法能够根据业务时延约束条件和信道衰落特性变化动态调整认知用户的最佳发送功率,与等功率分配算法相比认知用户的信道有效容量得到了明显提高。     

基于信道容量估计的一种认知无线电路由算法

针对传统的路由协议不适合在认知无线电网络中使用的问题,提出一种基于信道容量估计的路由算法—CRNRA( cognitive radio networks routing algorithm),该算法综合考虑了主用户可容忍的干扰以及主用户对感知无线( cognitive radio,CR)用户的干扰,对节点间的信道容量进...     

认知无线电研究进展及应用前景

 认知无线电被认为是解决频谱资源紧缺、提高频谱利用率的有效途径,成为现代无线通信领域的研究热点之一。在广泛调研的基础上,从频谱政策演进、网络与标准发展等方面综述了近10年来认知无线电的研究进展,展望了认知无线电在智能电网、宽带蜂窝网、公共安全网和医疗体域网等新兴无线通信业务方面的应用前景,并提出认知无线电领域未来的研究方向。     

一种异构可重构的认知无线电平台及设计方法

未来无线通信频带越来越紧张,认知无线电可感知频谱,使认知用户和认证用户可以无干扰地共享频谱,并成为一种提高频谱利用率的重要方法。提出了一种基于SoC(System on Chip)的异构可重构认知无线电平台及设计方法,该方法满足认知无线电感知频谱、适应无线信道时变的要求,并能高效、低能耗地实现认知无线电的动态配置。