基于吞吐量和延迟折衷的 LTE 下行调度算法研究

在LTE(long term evolution)无线网络下行链路系统中,调度算法是其无线资源管理的重要技术,其主要任务就是为无线用户传输的各种业务合理地分配无线资源.尤其是针对Non-GBR(non-guranteed bit rate)业务传输,可通过一个高效的实时调度算法来提高系统的吞吐量,且保证每个用户的服务质量,其在很大程度上决定了整个系统的性能.鉴于最大权重(maxweight)调度算法虽然使系统的吞吐量最佳,但是却导致单个用户的延迟较大的缺点,运用李雅普诺夫最优化的理论提出了一种实时调度算法,此算法不需要知道信道状态概率的先验知识,仅根据当前的信道状态和当前的队列积压来做实时的资源分配决定和传输决定.理论分析和仿真结果表明,该算法在吞吐量和延迟之间有一个很好的折衷,不但使网络吞吐量最优化,而且减小了单个用户的延迟.     

海港复式航道通过能力动态系统仿真

基于SIMIO仿真平台,建立天津港航道系统仿真模型.采用Google Sketchup软件创建港口3D模型图像,与SIMIO仿真结果结合,使模型具有直观三维视觉效果.运用天津港2004年统计资料验证了仿真模型的可靠性.对天津港2011年全年全港船舶到港资料分析、拟合发现,2011年天津港船舶到港规律符合泊松分布.以天津港2011年基础设施情况和营运状况为模型约束条件,通过三组仿真试验,对比了复式航道实施前后天津港营运状况,分析了两种情况下的变化及其原因;给出不计泊位数影响前提下,双向航道及复式航道的极限通过能力;探讨了港口服务水平、泊位等待时间、锚地等待时间及航道等待时间等因素随船流密度变化的趋向.     

一种基于并行网络编码的无线广播重传方案

重传能够保证接收端正确地接收到数据,研究表明传统的多播重传机制会导致较低的传输效率.为了在无线广播网络中减少重传的次数,提出了一种基于并行机会式网络编码重传方案,运用并行机制,采用机会式网络编码组合不同的丢失包进行重传,其中机会网络编码重传方案大大减少了重传次数,而并行机制降低了算法复杂度.理论和实验分析说明,该方案在平均吞吐量、平均发送重传次数和平均接收重传次数等性能指标上远远好于传统重传方案,这进一步验证了基于并行网络编码机制的重传方案是有效的,即在降低复杂度的前提下能够大大减少重传次数,从而增加系统的吞吐量.     

批处理在内存数据处理系统中的应用

内存数据处理相较磁盘数据处理有明显的速度优势.在基于磁盘的数据管理系统中,设计者往往会花很多精力对事务响应时间进行调优,以提高应用的用户体验.在内存数据管理系统中,由于存储介质的改变,事务响应时间得到极大提升,甚至远远超出应用系统的需求.因此,系统设计者将注意力转移到对吞吐率的优化上.批处理技术的本质是通过牺牲响应时间换取吞吐率,它将在内存计算中得到广泛应用.本文讨论批处理方式在内存数据管理系统中的应用,并以移动对象管理为实际案例,验证批处理在内存数据管理中的优化效果.     

认知无线电中基于数据冲突的吞吐量和感知周期均衡

为了实现认知无线电用户的数据吞吐量与感知周期的均衡,在分析主用户数据流量的指数分布模型和认知用户的周期帧结构模型的基础上,建立了相应的数据冲突模型,优化设计了认知用户的感知周期,在尽量降低数据的冲突概率的前提下实现了认知用户吞吐量与感知周期的均衡。通过蒙特卡洛仿真验证了相应的优化设计。     

注CO2采油井油管柱腐蚀速率预测

针对注CO₂采油井生产中油管柱存在的腐蚀现象，开展了注CO₂采油井不同阶段的油管腐蚀规律研究。对油管柱CO₂腐蚀进展进行了概述，基于动力学原理与金属的电化学腐蚀理论，考虑油气生产过程的产液量、含水率、井口温度、生产压差、流体流速等因素，得到油管内温度压力分布，研究了CO₂采油井油管腐蚀速率预测方法。对实例井的油管柱腐蚀速率做出了预测，并开展主控因素下油管柱腐蚀速率随时间、井深的变化规律研究。结果表明，在整个吞吐周期中，油管腐蚀主要发生在生产阶段。腐蚀情况预测结果与现场实测腐蚀情况吻合较好。     

MIMO-NOMA系统中短包传输的功率分配方法

多输入多输出非正交多址接入(multiple input and multiple output-non-orthogonal multiple access,MIMO-NOMA)技术能够增加设备连接数量,有效提高系统的频谱效率,针对超可靠低时延应用业务中需要短包传输,而多用户簇的MIMO-NOMA系统同一簇用户对内远用户的吞吐量较低的问题,利用奇异值分解和最大比合并的方法消除簇间干扰,考虑近用户解码远用户的块错误概率低于给定阈值条件下,利用交替迭代算法联合优化簇内用户的发送功率和最大可达传输速率,实现远用户吞吐量的最大化。仿真结果表明与短包传输MIMO正交多址接入(orthogonal multiple access,OMA)系统相比,在保证块错误概率低于10^-5的条件下,远用户的吞吐量提高了32%。     

基于探测信息的车辆自组织网络功率控制算法

提出一种应用于车辆自组织网络的功率控制算法.首先给出系统吞吐量优化的理论分析和仿真分析,指出当网络中车辆节点数为15时,系统吞吐量达到最大.然后设计了基于车辆探测消息的功率控制算法,算法中每个车辆节点周期性地发送探测信息,并根据接收到的其他车辆信息,分析出网络中车辆节点数目以及网络的前后连通状态,继而通过自动调整发射功...     

基于自适应帧聚合机制的无线局域网吞吐量分析

在分析IEEE 802.11n中A-MSDU和A-MPDU两种MAC层帧聚合机制的基础上,针对MAC层帧聚合中子帧必须使用相同调制编码方式以及具有最大帧长限制的问题,引入物理层超帧,并采用自适应帧聚合机制来改善系统的吞吐量性能.推导了有扰信道下采用DCF接入机制时各类帧聚合以及帧分段方式在饱和状态的吞吐量,讨论了网络站...     

基于Choquet模糊积分的WLAN性能化研究

用NS2仿真软件模拟无线局域网IEEE 802.11的MAC层协议,得到在不同MAC帧长、数据速率、最小竞争窗口大小和重传次数的情况下网络吞吐量的大小.利用基于Choquet积分的相关性模糊测度理论定量地测得帧长、数据速率、最小竞争窗口和重传次数以及它们的内在关系对网络吞吐量的影响程度,根据测度结果缩小参数集,并依此优化网络性能,仿真结果表明,只需调整参数集中的关键参数,就能有效提高网络的吞吐量.