分层蜂窝网络的层间联合建模与性能分析

分层蜂窝结构(HCS)已经成为第三代移动系统的一个主要发展要求。一个应用双向溢出策略的双层蜂窝网结构被研究,允许用户呼叫在上层宏小区和下层微小区间发生溢出,用户根据其移动速度进行接入层选择。为了评估这种分层网络的性能,提出了一种层间联合的微小区(宏小区)业务模型,此模型将常用的微小区(宏小区)业务模型(马尔可夫调制的泊松过程)延长,添加宏小区(微小区)的溢出业务模型(M/M/C/C的排队系统)。理论分析和仿真结果都验证了此模型的可靠性。最后利用此模型分析了速度阈值的作用。     

femtocell双层网络中基于分簇的资源分配

针对异构网络中毫微微小区(femtocell)之间的同层干扰和femtocell与宏小区(macrocell)之间的跨层干扰,提出一种基于分簇的资源管理方案。该方案包括两部分:第1部分是宏基站(macrocell base station,MBS)利用三轮子信道分配算法为宏用户分配子信道,再采用注水算法分配功率;第2部分首先采用遗传模拟退火算法为femtocell分簇,再利用启发式算法和卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件为毫微微用户分别分配子信道和功率。仿真结果表明,该方案有效地抑制了网络中的这两种干扰,满足了用户的数据速率需求,有效地提高了频谱效率。     

两层星型网络上的传染病建模和控制

为了研究传染病在星型耦合网络上的传播规律,在两层星型网络上建立了一个新的有效度传染病模型,其网络结构对应由两个中心城市与周边县城构成的交通系统(忽略县城相互连接)。利用下一代生成矩阵计算模型的传播阈值,并数值分析影响阈值的主要因素。接着讨论切断传播途径和免疫易感人群等控制策略所对应的阈值变化。研究发现切断边界与中心的传播途径以及免疫中心节点对降低发病率最有效。结果可为传染病动力学的建模分析和疾病控制提供理论参考。     

能量平衡的异构传感网跨层密钥管理方案

传统的传感网密钥管理协议独立于网络其他层设计,这种层间的独立性造成传感器节点物理性能浪费,网络整体性能降低。从节点剩余能量出发,提出一个能量平衡的异构传感网跨层密钥管理方案。通过节点剩余能量、节点度数等参数,从能量平衡的角度出发确定下一跳节点的选择,再利用密钥交换建立两节点间的会话密钥,该方案将网络层节点路由关系与应用层节点密钥关系结合,实现了密钥管理的跨层设计。结果表明,该方案保证节点密钥连通性的同时,均衡网络节点间的能耗关系,有效延长了异构传感网的生命周期。     

异构组播网络中效用最大化的速率控制算法

针对单播和多速率组播共存网络中资源最优分配问题，本文以用户效用最大化为目标，考虑组播异构性，将单播和组播任务纳入统一的凸规划模型研究，并应用惩罚函数法推导出一种启发式速率控制算法。仿真结果表明该算法能保证单播与多速率组播公平共享网络资源，算法选择不同的效用函数可使资源分配满足不同的公平性准则，资源利用获得不同的效率。     

基于二层规划的供应链网络间的竞争模型

针对供应链与供应链竞争问题,建立了基于二层规划的供应链网络间的竞争模型,其中上层为政府部门的税收最大化问题,下层为多个供应链网络间的竞争问题.通过定义产品市场链说明了供应链网络之间是如何竞争的,在模型中引入政府宏观调控手段,以产品价格税的形式来说明政府部门对市场的调节职能和作用.研究表明供应链与供应链的竞争可以看作是由核心企业所决定的供应链网络之间的竞争,同时,政府部门的宏观调宏政策可以有效地影响供应链网络之间的竞争行为.最后,给出了求解模型的罚函数法,并通过一个算例对模型进行了检验.     

NS2中异构网络的QoS监测模块的扩展

异构网络中的QoS监测功能对进行端到端QoS控制、接纳控制以及垂直切换判决等有着重要影响,但是作为广泛应用的网络模拟器,NS2对QoS监测功能方面的支持几乎是空白,需要进行深入研究与扩展。在分析QoS监测功能的基础上,提出了一种QoS监测模型,着重设计与实现了在NS2中进行QoS监测的功能模块,并把监测模块嵌入NS2原有节点内部结构中从而扩展了NS2中的QoS监测功能,为异构网络QoS方面的研究提供了仿真基础。仿真结果表明该扩展模块能在所部署的节点上和网络中方便准确地进行QoS监测。     

异构网络中基于兴趣感知的聚类缓存策略

为应对移动流量的爆炸式增长,在异构网络中引入缓存成为目前的热点研究方向之一。目前缓存部署策略存在缓存命中率不高、缓存数据冗余度较高等问题,没有充分利用存储资源,直接影响网络的性能。针对以上问题,提出一种基于用户兴趣感知的虚拟聚类协作缓存部署策略来提高缓存系统性能。根据用户距离构造虚拟聚类,依据内容请求因子确定系统缓存内容,采用基站协作缓存以及用户间虚拟聚类方式共享缓存内容,以缓存命中率最大化为目标建立优化模型并通过贪婪算法求解。理论分析及仿真结果表明,在异构网络场景下,跟现有方法相比,所提方法在缓存命中率、系统平均传输时延等性能上均有明显提升。     

异构网络中基于兴趣感知的聚类缓存策略

为应对移动流量的爆炸式增长,在异构网络中引入缓存成为目前的热点研究方向之一。目前缓存部署策略存在缓存命中率不高、缓存数据冗余度较高等问题,没有充分利用存储资源,直接影响网络的性能。针对以上问题,提出一种基于用户兴趣感知的虚拟聚类协作缓存部署策略来提高缓存系统性能。根据用户距离构造虚拟聚类,依据内容请求因子确定系统缓存内容,采用基站协作缓存以及用户间虚拟聚类方式共享缓存内容,以缓存命中率最大化为目标建立优化模型并通过贪婪算法求解。理论分析及仿真结果表明,在异构网络场景下,跟现有方法相比,所提方法在缓存命中率、系统平均传输时延等性能上均有明显提升。     

多种资源在多项目间分配的两层决策方法

分析多种资源在多个项目间的最优分配问题,提出用两层决策方法建立该问题的数字模型。将遗传算法这种全局优化方法运用到最优解的搜索中,给出了具体的算法步骤。计算实例表明,本文建立的模型和提出的优化方法能有效地求解多种资源在多个项目间最优分配问题。     

Information identification in different networks with heterogeneous information sources

Traditional cheaptalk game model with homogeneous information sources provided a con clusion that dishonest information sources will not be identified if he changes strategy stochastically. In this paper, the authors incorporate different information diffusion networks and heterogeneous in formation sources into an agentbased artificial stock market. The obtained results are different with traditional results that identification ability of uninformed agents has been highly improved with diffu sion networks and heterogeneous information sources. Additionally, the authors find uninformed agents can improve identification ability only if there exists a sufficient number of heterogeneous information sources in stock market.     

一种节能的无线传感网异构配置模型

依据对实际传感信息分布与无线传感网络工程需求的分析,提出一种新的无线传感网异构配置模型(WSNHEDPM).对传感节点中的传感模块按需要进行组合,使其与感知物理特征量空间分布特征相适应,以减少信息冗余,降低无线传感节点的能量负担.对两种配置方法进行了配置成本、能量消耗与生存周期方面的理论和实验分析比较.理论和仿真实验表明,该模型使无线传感网在面向实际普通应用环境时更为能量有效和合理.     

Aggregation in intersection region for distributed heterogeneous mobile sensor networks

This paper presents two aggregation strategies in convex intersection region for the distributed mobile sensor network (MSN) with heterogeneous dynamics. First, the authors analyze individual local perception model and dynamics model, set the intersection of all the local perceptions as the region of interest (ROI). The MSN consists of sensors with first-order dynamics and second-order dynamics. Then, the authors design a control strategy to ensure that individuals aggregate at a point in the ROI relying on their local perceptions and the locations of neighbors within their communication scope. The authors describe this situation of aggregation as rendezvous. In addition, the authors introduce artificial potential field to make sensors deploy dispersedly in a bounded range near the ROI, which the authors call dispersed deployment. Finally, the authors prove the stability of the proposed strategies and validate the theoretical results by simulations. This research is applied for the cooperative deployment and data collection of mobile platforms with different dynamics under the condition of inaccurate perception.     

Vertical handoff algorithm in heterogeneous networks to maximize system benefit

A new vertical handoff decision algorithm is proposed to maximize the system benefit in heterogeneous wireless networks which comprise cellular networks and wireless local area networks (WLANs). Firstly the block probability, the drop probability and the number of users in the heterogeneous networks are calculated in the channel-guard call admission method, and a function of the system benefit which is based on the new call arrival rate and the handoff call arrival rate is proposed. Then the optimal radius of WLAN is obtained by using simulation annealing (SA) method to maximize the benefit. All the nodes should handoff from cellular network to WLAN if they enter WLAN’s scope and handoff fromWLAN to cellular network if they leave the scope. Finally, the algorithm in different new call arrival rates and handoff call arrival rates is analyzed and results show that it can achieve good effects.     

Best-retransmission count selection for environment optimization over wireless heterogeneous networks

This paper proposes an environment-aware best- retransmission count selected optimization control scheme over IEEE 802.11 multi-hop wireless networks. The proposed scheme predicts the wireless resources by using statistical channel state and provides maximum retransmission count optimization based on wireless channel environment state to improve the packet delivery success ratio. The media access control （MAC） layer selects the best-retransmission count by perceiving the types of packet loss in wireless link and using the wireless channel charac- teristics and environment information, and adjusts the packet for- warding adaptively aiming at improving the packet retransmission probability. Simulation results show that the best-retransmission count selected scheme achieves a higher packet successful delivery percentage and a lower packet collision probability than the corresponding traditional MAC transmission control protocols.     

Staged progression model for epidemic spread on homogeneous and heterogeneous networks

In this paper, epidemic spread with the staged progression model on homogeneous and heterogeneous networks is studied. First, the epidemic threshold of the simple staged progression model is given. Then the staged progression model with birth and death is also considered. The case where infectivity is a nonlinear function of the nodes’ degree is discussed, too. Finally, the analytical results are verified by numerical simulations.     

基于行空间映射的连续中继网络预编码干扰消除方案

针对转发放大(amplify-and-forward,AF)模式下双路径连续中继(two-path successive relay,TPSR)存在的中继间干扰(inter-relay interference,IRI)问题,提出了新颖的基于行空间映射的中继干扰消除方案。新方案对源节点信号进行交替行空间预编码,从而将接收期望信号与IRI信号映射到不依赖信道的正交子空间,在未知信道下实现IRI和累计噪声的完美消除,从而消除非理想信道估计带来的剩余自干扰和累积噪声对TPSR性能的影响。在这基础上,推导不同信道估计误差下系统平均误比特率（bit error ratio,BER）的闭合表达式和近似表达式,并通过仿真验证理论推导的正确性。通过对比该方案与传统基于信道估计的干扰消除方案在不同估计误差下的检测性能,表明新方案能够完全消除IRI和累积噪声,有效提升连续中继网络性能。     

一种异构机群系统管理软件模型及其关键技术

机群系统管理软件是机群系统管理员管理和监控整个机群状态的有力工具,给出了异构机群系统管理软件(HCSMS)的一种构建模型,分析该模型的组织结构,以及实现技术路线。提出了系统管理虚拟命令的统一和远程管理两项异构机群系统管理关键技术的解决方案。通过实用性能测试,表明该方案对异构机群管理有效。     

地形遮挡对GNSS干扰范围影响的高效仿真算法

在卫星导航对抗效能的仿真中,真实地理环境的地形遮挡对全球导航卫星系统(global navigtion satellite system, GNSS)干扰源干扰范围影响的仿真计算是个重要问题。通常情况下,地形遮挡对GNSS干扰范围影响的计算通过基于视线可视域分析的算法得到,但该方法存在大量冗余计算。为了减少计算量,提出一种基于参考面可视域分析的GNSS干扰范围高效仿真计算方法,利用干扰源与目标点附近可视高程值对应的辅助格网点建立参考面,通过目标点实际高程值与参考面映射高程值判断目标点的受干扰情况,避免了目标点与干扰源视线方向上多个采样点的插值计算。仿真分析表明,当待分析区域半径约为145 290 m时,该算法与传统基于视线可视域分析的GNSS干扰范围仿真计算方法相比, Matlab耗时大幅减少了97.38%,但结果差异并不明显,仅为0.94%。因此,所提方法可以高效、准确地计算出地形影响下GNSS干扰范围,为干扰源优化部署、战场环境仿真分析等提供理论指导。