异构网络中基于马尔可夫过程的区分业务无线资源管理研究

文中提出了一种基于UTMS蜂窝网络和WLAN异构网络的协同无线资源管理算法.该算法的关键参数包括业务类型、用户终端移动性和位置信息等,协同地利用异构网络中的资源,并同时能保证业务的QoS和业务成本的最小化.通过马尔可夫模型分析了算法的有效性.仿真结果表明,在不同的移动性和网络负荷条件下,文中算法能够明显降低不必要的垂直切换到达率,提供稳定的通信,并有效地提高了系统吞吐量.     

基于非合作博弈论的异构网络选择算法

下一代异构无线网络中,垂直切换是保证系统性能的重要手段,切换执行前的网络选择更是研究的重中之重.针对现有异构网络选择算法仅从用户或网络角度考虑,且阻塞率和掉话率较高的问题,文中提出了一种基于非合作博弈的异构网络选择算法,通过综合考虑用户偏好、业务价格和准入代价得到最佳的网络选择方案.该算法从一种新的角度定义网络选择,通过网络间的博弈对用户请求进行分配.仿真结果表明,基于非合作博弈的异构网络选择算法既能获得更低的阻塞率、掉话率,又能实现负载均衡,从而更充分地利用异构网络资源,为更多的用户服务.     

一种基于优先级的异构无线网络切换算法

无线网络对性能的要求促进了网络融合的必然性,为了解决异构无线网络切换过程中存在的问题,提出一种基于优先级的异构无线网络切换算法。该算法包含2个部分,基于业务优先级对用户进行排队,可以有效地解 决群组用户同时切换所可能造成的网络拥挤。在网络判决过程中,对判决参数分层处理,分步计算和分析,可以降低传统算法中复杂度和计算量过高的问题。仿真结果表明,改进算法与传统的切换算法相比,该算法不仅能够改 善网络拥挤,减少切换时延,提高切换成功率,而且可以降低切换判决过程所耗费的资源,改进后的算法能够提高用户满意度及网络性能。     

分层网络中基于马尔可夫决策过程的能效优先的接纳控制和业务转移算法

在分层蜂窝网络中,为了改善网络的性能,同时部署了宏基站和家庭基站.考虑各种切换以及新到达业务,以阻塞率和掉话率为约束条件,以最大化系统平均能量效用回报函数为目标,将宏基站/家庭基站分层网络的接纳控制和业务转移问题建模成马尔可夫决策过程优化问题.当家庭基站中有空闲资源时,可以将连接到宏基站而处在家庭基站覆盖范围的业务切换到家庭基站中.通过求解线性方程得到最优的接纳策略.仿真结果表明,最优接纳和转移策略在获得最大的平均效用的情况下,有效提高了家庭基站的资源利用率,降低了业务阻塞率和掉话率;同时,宏基站的资源利用率降低使得它可以为更大覆盖范围内的用户提供服务.     

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.     

异构无线网络业务速率分配算法研究

随着网络异构化和终端智能化,如何有效利用网络资源和充分发挥终端能力,为用户提供更好的业务体验,成为研究的重点.当一种无线网络不能满足用户的业务需求时,可以考虑由多个网络协作向用户提供该业务.针对多网络协作业务提供问题,采用多目标优化的决策算法,提出一种考虑多约束的业务速率分配算法,在完成异构网络选择的同时实现了业务速率在各网络中的分配.仿真结果表明,所提算法能够有效实现特定目标下的业务速率分配.     

超密集异构网络下的系统建模和时域干扰协调分析

采用基于随机理论的空间泊松点过程建立超密集异构网络的系统分析模型.在此模型下,通过分析异构网络中使用小区范围扩展技术和增强型小区间干扰协调技术引起的小区扩展区域和非扩展区域干扰类型不同的情况,分别推论出不同区域的中断概率和频谱效率等性能指标的表达式.针对异构蜂窝网络中存在几乎空白子帧(ABS)时,用户接入选择和资源分配方法过于复杂的情况,提出了一种动态分配几乎空白子帧算法.仿真结果表明:相较于固定几乎空白子帧算法,所提算法在兼顾各区域用户公平性的同时,可以使系统平均遍历容量提升10%~25%,同时也改善了扩展区域内的用户干扰问题.     

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。     

异构融合网络中利用模糊层次分析法的网络选择算法

目前2G、3G蜂窝无线网络以及WLAN和WiMax在世界范围内的广泛使用,由于不同网络针对不同场景和不同业务体现出优越性,下一代的无线网络必将是多种无线网络共存的异构网络。异构融合网络中性能迥异的接入网重叠覆盖,终端必然面临着网络选择问题,然而目前诸多算法决策时对各网络参数直接比较导致各接入网利用率不均匀、没有充分利用融合网络的异构特性,因此文中提出了一种利用模糊层次分析法的网络选择算法。首先简要分析比较了异构网络模型和现有网络选择算法,然后给出了模糊层析分析法的网络选择算法以及该算法的运用流程,并通过MATLAB进行了仿真分析,证明该算法负载均衡性比TOPSIS要优越,且有利于用户体验的提高。     

一种单宿主用户异构无线网络选择算法

异构无线网络的资源管理是异构无线网络的关键技术之一.针对异构无线网络环境下的单宿主用户,提出了一种单宿主的网络选择算法.该算法在用户端利用层次分析法(AHP)确定网络属性的权重,然后利用逼近理想解法(TOPSIS)选择最优网络.仿真结果表明,该算法可有效降低系统阻塞率.同时能够更好保证高优先级用户的接入质量.     

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.     

基于IEEE 802.11e MAC的联合无线资源管理

联合无线资源管理（JRRM）是针对耦合多种无线接入技术的异构网络进行无线资源管理的一种新型机制,其目的是基于重配置技术和业务分流来整体优化异构网络的资源利用率。这种资源管理机制对其管理的各个接入网提出了QoS保证机制的要求。IEEE 802.11e的提出为WLAN提供了MAC层的QoS保证机制,从而促使JRRM能够高效工作。对基于IEEE 802.11e MAC的JRRM进行介绍,并分析了在联合会话允许控制和联合资源调度方面,基于IEEE 802.11e MAC的方式能够改善异构无线环境中的网络性能。     

基于IEEE802．11e MAC的联合无线资源管理

联合无线资源管理（JRRM）是针对耦舍多种无线接入技术的异构网络进行无线资源管理的一种新型机制，其目的是基于重配置技术和业务分流来整体优化异构网络的资源利用率。这种资源管理机制对其管理的各个接入网提出了QoS保证机制的要求。IEEE 802．11e的提出为WLAN提供了MAC层的QoS保证机制，从而促使IRRM能够高效工作。对基于IEEE 802．11e MAC的JRRM进行介绍，并分析了在联合会话允许控制和联合资源调度方面，基于IEEE802．11e MAC的方式能够改善异构无线环境中的网络性能。     

一种无线异构网络的垂直切换算法

针对移动台在异构网络之间切换性能不理想的问题,提出基于通用移动通信系统(UMTS)和无线局域网(WLAN)构建的具有接入控制单元(ACU)的异构网络模型.采用描述网络性能和服务质量的代价函数选择首选网络;利用一种基于信号强度累积量和距离准则的联合优化策略进行垂直切换判决,进一步对该方案进行切换率和丢包率的分析.仿真结果表明,该算法可以在维持较小丢包率的情况下,有效地减少切换次数,消除“乒乓效应”,改善切换呼叫阻塞率,取得较好的切换性能.     

Non-cooperative game for network access selection in heterogeneous integrated networks

The integration of different heterogeneous access networks is one of the remarkable characteristics of the next generation network,in which users with multi-network interface terminals can independently select access network to obtain the most desired service.A kind of unified quantification model of non-monotone quality of service （QoS） and a model of non-cooperative game between users and networks are proposed for heterogeneous network access selection.An optimal network pricing mechanism could be formulated by using a novel strategy which is used in this non-cooperative game model to balance the interests of both the users and the networks.This access network selection mechanism could select the most suitable network for users,and it also could provide the basis when formulating QoS standards in heterogeneous integrated networks.The simulation results show that this network selection decision-making algorithm can meet the users＇ demand for different levels service in different scenes and it can also avoid network congestion caused by unbalanced load.     

改进Markov过程的异构无线网络垂直切换算法

针对当前异构无线网络垂直切换算法存在切换次数多, 服务质量难以满足实际应用需要的问题, 以获得更优的异构无线网络服务质量为目标, 提出一种基于改进Markov过程的异构无线网络垂直切换算法. 首先, 建立异构无线网络整体性能评价指标体系, 然后采用灰色关联分析法确定网络整体性能评价指标的权重值, 最后利用Markov决策过程对异构无线网络的状态进行预测, 选择最优的接入网络, 并通过异构无线网络垂直切换的仿真对比实验测试和分析其性能. 实验结果表明, 相对其他异构无线网络垂直切换算法, 该算法可降低平均切换次数, 避免了频繁切换现象的发生, 大幅度减少了网络数据传输的丢包率, 改善了用户满意度, 获得了更高的服务质量.     

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.     

一种适用于 5G 融合网络的接入选择算法

提出一种适用于5 G融合网络的接入选择算法：灰色层次分析法（grey analytic hierarchy process,GAHP）。该算法基于层次分析法的思想,结合网络性能和用户体验类指标选出QoS参数,对其进行分类处理;运用模糊理论将用户偏好转化为定量参数,结合灰色关联法对 QoS 参数进行筛选,并对候选网络进行排序选择。仿真表明, GAHP在负载均衡方面优于传统算法,可以更加快速准确地选择最优网络,提高用户满意度。     

一种有线-无线异构网络的媒体感知ARQ控制方案

在基于IEEE802.11b协议的无线局域网(WLAN)中,针对MPEG4视频数据在有线-无线异构网络中最后一跳的传输,当无线网络出现较严重的拥塞和干扰情况下,会导致视频播放的图像质量下降。提出了一种基于路由代理的媒体感知ARQ(automatic repeat request)机制,该机制通过利用路由代理接收视频信息并将该信息反馈给无线接入点(AP)以实现选择性的视频数据包的重传,并根据时延要求进行优先数据包重传以保障时延的要求,提高异构IP网络的视频播放质量和用户感受质量。仿真结果表明,本算法对无线链路的丢包和队列拥塞丢包进行了保护,可以提高视频的播放质量。     

多输入多输出的异构无线传感器网络时分多址调度算法

针对基于多输入多输出技术的无线传感器网络中节点接入信道过程复杂、容易产生碰撞等问题,提出了采用异构无线传感器网络模型和基于该网络模型的集中式时分多址调度算法．网络模型中的节点分为普通节点和带有多天线的特殊节点,节点被分为多个簇,特殊节点担当簇头角色,且在特殊节点间建立树形路由．该网络模型有效解决了分配时隙时节点的传输方向性问题．基于该模型的时分多址算法首先根据特殊节点的冲突节点度大小为节点染色,然后根据节点的数据包数与距基站跳数的乘积确定节点分配时隙的先后次序．实验结果表明,该算法可以有效避免冲突,提高时隙利用率,具有时延小、吞吐量大、适用于基于多输入多输出技术的无线传感器网络等优点．