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.     

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.     

一种基于竞标机制的异构无线网络选择模型

异构无线接入网络选择问题是下一代无线网络关键技术之一,也是多网融合的基础。本文在讨论市场竞标机制的基础上,总结了异构网络选择准则,设计了基于竞标机制的异构无线网络选择模型和竞标机制,仿真结果表明其具有好的网络选择效果。用户偏好和运营商的价格管理策略能有效地作用在异构无线网络选择中。     

异构无线网络资源分配算法研究综述

随着通信业务需求的快速增长,无线通信网络正朝着异构化的方向演进.面对复杂的5G通信场景,实现不同网络之间的资源共享、干扰管理、提高系统容量,异构网络资源分配问题成为了资源管理的关键技术难点.针对该问题,对异构无线网络资源分配进行了综述与展望.介绍了异构无线网络的基本概念、网络分类,阐述了不同类型蜂窝网络的传输参数特性.按信道状态、网络结构以及优化目标等方式,对当前异构无线网络资源分配算法的研究现状进行了阐述与分析.此外,对异构无线网络资源分配所面临的问题和未来的研究趋势进行了展望,并在此基础上进行了总结.     

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。     

基于CC-RB算法的认知无线网络信道分配研究

针对基于规则的信道分配(RB: Rule Based)算法假设条件过于理想, 实际应用性不强的缺点, 在考虑各节点不同信道的吞吐量不同的基础上, 提出一种改进的基于信道容量的规则信道分配(CC-RB: Channel Capatty-Rule Based)算法。该算法引入信道容量矩阵, 在进行信道分配时为节点分配质量较好的信道。仿真结果表明, CC-RB 算法在复杂度增加不大的情况下, 系统吞吐量和公平性都较RB 算法有较大提高, 在干扰距离为100 m, 认知节点数为80 个时, CC-RB 算法比RB 算法的吞吐量增加了133%, 公平性增加了96%, 能更好满足实际需要。     

异构协作网络中采用令牌漏桶的多接入业务分配算法

针对异构协作网络中业务突发性引起拥塞的问题,提出一种基于令牌漏桶的多接入业务分配(TATB)算法。该算法首先通过在城域网中加入令牌漏桶来限制和平滑业务的突发性,将令牌漏桶看作一个离散时间的马尔科夫链,得到第1跳的平均传输时延,将第2跳看作服务时间服从指数分布的队列模型,得到系统的平均时延,然后以系统平均时延最小化为目标,以队列的稳定性作为约束条件,构建了优化问题,并证明该问题为凸问题,最后通过拉格朗日对偶分解,采用牛顿投影法调整业务的分配,用梯度投影法调节分配业务的价格因子。仿真结果表明:TATB算法不仅可以获得更小的系统时延,而且需要迭代的次数少,减少了系统的信令开销,便于实现;TATB算法的时延仅分别是未考虑令牌漏斗算法、负载均衡算法和基于路径等分配算法时延的28%、27%和24%。     

基于动态门限的异构无线网络协作节能算法

针对现有异构无线网络节能方法未能充分发挥网间协作潜力, 缺乏载频、 基站等不同粒度关断技术的综合应用及理论分析, 节能效果有待进一步提高的问题, 提出一种基于动态门限的异构无线网络协作节能算法(ESDT: Energy Saving Algorithm Based on Dynamic Thresholds)。该算法将载频、 基站等不同粒度关断技术相结合, 以最小化系统整体能耗为目标, 应用排队理论对门限值进行动态调整, 根据系统负载变化, 动态开关多粒度资源。仿真结果表明, 在保证系统接入阻塞率的前提下, 该算法与动态开关载频单一粒度节能算法相比, 节能效果更佳, 资源利用率更高。     

多接口无线网络信道分配与路由技术研究

由于集成电路以及通信网络等信息技术的迅猛快速发展,基于基站的传统单跳网络在覆盖范围和部署实施方面呈现出很大的局限性;随着无线收发机在小型化、低成本方面的发展,在相同的无线节点上集成多个无线的收发机显然很普遍,所以多个接口多个信道多跳无线网络变成了以后无线通信网络的发展领域之一。多接口多信道多跳无线网络的资源分配问题较传统的单跳无线网络更加复杂,需要考虑到资源有时域、空域、频域等许多方面,原本属于不同网络间的节点也有可能暂时接入到网络中,网络流量的突发性问题显得更加明显,网络节点之间的关系更加复杂。在不同的应用场景下,无线网络资源分配的目的以及问题也有很大差异。在该文中,笔者考虑多跳无线接入网络、多接口无线自组织网络和区域无线共享网络三个具体场景下的多接口多信道多跳无线网络的资源分配问题,并分别进行研究。     

供应商优选与订货量分配的多目标微粒群算法

分析了供应商优选与订货量分配问题的特性,构建了带界约束的多目标优化模型,并设计具备有综合学习机制的多目标微粒群优化算法以求解该模型.实验结果表明,该多目标微粒群优化算法是有效的.     

一种新的异构无线接入网垂直切换方法

为了提高异构无线网络中垂直切换的准确度、减少连接掉线,提出了一种新的垂直切换方法.该方法改进了基于RSS的切换触发机制,并且采用基于模糊逻辑的归一化量化决策算法,从可用的接入网中选择最优的切换目标网络.为验证方法的可行性,采用由UMTS和WLAN构成的仿真场景.仿真结果表明,提出的方法通过平衡用户的偏好、网络状态和系统性能,有效地选择了最优的网络;同时,在垂直切换次数和切换掉话率方面优于其他方法.     

基于免疫克隆优化算法的传感器网络资源分配

基于无线传感器网络中资源分配的NP特性,提出了一种基于免疫克隆优化的资源分配算法.具体给出了资源分配问题的数学模型和免疫克隆算法实现过程,还包含免疫算法求解中的关键技术,抗体克隆时根据激励度进行,保证了解的多样性并避免早熟收敛.实验结果表明,本算法目标检测成功率高,具有较好的检测结果.     

异构无线传感器网络跨层协议研究现状

信息技术的不断发展使泛在式异构一体化综合网络应运而生,包含了节点异构性、链路异构性和网络协议异构性等特点的异构无线传感器网络(HWSN)已在众多领域得到大量应用.为进一步提高HWSN网络整体性能,对HWSN进行跨层设计已成为当前研究的一个重要途径.但目前关于HWSN跨层协议的研究仍处于起步阶段,且实际应用于HWSN的跨层协议尚不成熟.通过分析HWSN跨层设计的目的和方法,从应用层、传输层、网络层、MAC层、物理层5个层次比较了当前HWSN跨层协议并对相关协议进行研究,旨在探讨HWSN跨层设计的发展方向,为相关研究工作提供一定的参考和借鉴.     

异构网络中基于最小二乘权值法的MDP垂直切换算法研究

文中将多属性QoS考虑在内,针对业务特点,提出一种基于最小二乘(LS,Least Square)权值法的MDP(Markov decision processes,马尔可夫决策过程)(LS_MDP)垂直切换算法.为了评估性能,考虑3GPP定义的两类业务,根据业务特点,利用LS法获得决策者对指标的权重向量;接着利用MDP分析方法进行垂直切换判决.通过对算法的性能分析,可以看出LS_MDP算法能够根据各业务特点综合考虑各属性间关系,获得优良的系统性能.     

认知异构网络中基于非理想频谱感知的凸优化资源分配算法

当前认知异构网络中无线频谱日益紧缺,而传统固定频谱分配模式日益成为限制无线通信性能的重要瓶颈,在非理想频谱感知情况下资源分配的问题尤为突出。为实现非理想频谱感知情况下无线资源的高效分配,提出一种基于认知异构网络的凸优化资源分配算法。该算法首先构建了基于主用户活跃度的用户到达模型,以精确描述认知网络中主用户的频谱使用状态,为认知用户分配资源提供依据;并通过认知异构网络干扰分析构建非理想频谱感知条件下的干扰容限条件,最后通过凸优化算法实现对认知网络中频谱资源的优化分配。仿真结果表明,在非理想频谱感知条件下,该算法能够有效降低系统平均时延,提升认知异构网络的传输速率和系统吞吐量。     

基于异构业务QoS的滤波器组CR跨层资源分配算法

滤波器组多载波(FBMC)技术比正交频分复用(OFDM)带外泄露小,频谱利用率高。提出基于异构业务QoS的FBMC认知无线电(CR)跨层资源分配算法。针对CR网络中的异构场景,在干扰约束和总功率约束条件下构建代价函数进行资源分配,首先对实时用户实施跨层资源分配,将媒体介入控制层的时延约束转化为物理层的传输速率约束,然后对非实时用户按照比例公平原则分配剩余资源。实验结果表明,该算法保证了请求实时业务的用户数据包的平均时延门限不超过最大时延门限,同时实现了非实时用户间资源的比例公平分配。     

分布式无线传感器网络的速率分配和网络成本联合优化

针对无线传感器网络资源和带宽分配不合理的问题,引入网络净效用性能指标,联合网络流量控制和成本控制两个层面,建立了基于网络编码多径路由的无线传感器网络资源分配的优化模型,提出了一种基于流量控制因子和网络拥塞代价的分布式迭代优化算法.本文定义网络净效用为网络传输效用与传输成本之差值.仿真实验结果表明,该算法能有效进行节点速率分配和链路流量控制,优化网络资源分配和净效用.     

ATM网络中一种链路速率分配算法

针对ATM网络中不同业务的需要,提出了一种采用FIFO机制的易于实现的单队列缓存分配方案,但该方案为了获得较高的链路利用率就需要较大的缓存空间·因此进一步提出了旨在减少信息对缓存的占用的多队列链路速率分配算法,并求解了链路速率的分配规则表达式·理论分析表明,该算法能够在一定程度上克服单队列缓存分配算法对缓存空间的耗费,并保证链路速率的合理分配·     

基于A适应遗传算法的无线传感网络节点布局优化

无线传感器网络的传感节点布局优化,直接关系到无线传感器网络覆盖率的提高。文中提出自适应遗传算法求解无线传感器网络覆盖率优化问题。自适应遗传算法的编码方式是传感器节点二维坐标的二进制表达式,交叉方式为字符串整体交叉,变异方式为位变异,交叉概率和变异概率根据个体适应度自动重构。仿真实验结果表明,自适应遗传算法有效解决了无线传感器网络节点布局优化问题。与传统遗传算法相比,本算法进化收敛速度快,网络覆盖率显著提高。