5G切片化网络中基于吞吐量最大化的用户切换机制

第五代无线通信系统(the fifth generation,5G)利用网络功能虚拟化(network function virtualization, NFV)和软件定义网络(software defined network, SDN)2项技术将网络进行了切片划分,让用户接入不同服务质量(quality of service,QoS)保障的虚拟网络切片以获得服务。为了解决切片化网络中由于用户移动性而导致的切片重新接入问题,提出了最大化网络吞吐量的用户切换机制来降低越区切换对已有网络切片的影响。该机制根据用户业务类型的QoS服务等级筛选备选接入站点的归属切片,运用贪心算法选择能为用户提供最大数据传输速率的切片接入服务,在网络切片代理的体系架构下完成切换过程的控制和管理。在与功率接入、负载接入和随机接入3种切换方案的性能对比中,相关仿真结果表明,随着越区用户数目和网络切片类型的增加,所提方案在保证较高网络吞吐量的同时,切换成功率始终维持在80%以上,远优于其他3种方案。     

第三代移动通信分层网络中数据用户的自适应分配策略

移动数据业务是未来移动通信业务发展的重点，如何在有限的频率资源上为用户提供大容量和高数据率的数据业务是第三代移动通信需解决的重点问题。针对分层网络结构的特点，建立了相应的系统模型，对基于速率的分配策略(VAS)、基于数据量的分配策略(DAS)、分配策略中的运用准则以及自适应分配策略等进行了深入探讨。为解决移动通信分层网络结构中用户数据流量变化和提高系统负责能力具有重要的实际意义。     

第三代移动通信分层网络中数据用户的自适应分配策略

移动数据业务是未来移动通信业务发展的重点,如何在有限的频率资源上为用户提供大容量和高数据率的数据业务是第三代移动通信需解决的重点问题.针对分层网络结构的特点,建立了相应的系统模型,对基于速率的分配策略(VAS)、基于数据量的分配策略(DAS)、分配策略中的运用准则以及自适应分配策略等进行了深入探讨.为解决移动通信分层网络结构中用户数据流量变化和提高系统负责能力具有重要的实际意义.     

5G网络中基于用户需求的频谱资源分配方案

针对第5代(5G)通信系统的频谱特性和用户需求特征,提出局部最优(local optimization,LO) 算法。该算法不同于传统的频谱分配方法,在考虑5G网络中用户需求的情况下,同时提高频谱的利用率。LO算法根据用户需求特征和频谱特性的相应参数计算出二者对彼此的偏好优先级顺序,计算出综合满意度,让用户依次从未分配的频谱中选择让其综合满意度最大的频谱。通过MATLAB软件在用户数和频谱数不同的2种情况下仿真,分析结果可知,LO算法的平均综合满意度、用户和频谱对彼此的整体满意度均高于稳定婚姻(stable marriage,SM)配对算法,且频谱利用率、频谱丢包率与用户丢包率的比值都低于SM算法,并且可以兼顾频谱利用率和用户可靠性要求。同时,LO算法的算法复杂度为O(n^3)。     

异构小蜂窝网络移动性管理研究综述

新一代移动通信网络不断演进为高密集、无定型、立体分层的异构网络,移动性管理旨在保证用户设备（user equipment,UE）移动通信服务的连续性和无缝切换及降低信令开销等。移动性管理问题正成为异构小蜂窝网络（heterogeneous and small cell networks,HetNets）中无线资源管理需要应对的关键性挑战之一。阐述了移动性管理的一般性问题,根据移动性管理的主要特征给出了一个综合分类：整体切换性能增强、小蜂窝发现与识别增强和无线链路失效（radio link failure,RLF）恢复增强。此外,依据此分类对近年来第三代合作伙伴计划（3rd genera-tion partnership project,3GPP）成员在无线接入网（radio access network,RAN）标准化工作组历次会议中提出的主要移动性管理增强方案进行了分类阐述和性能对比。对异构小蜂窝网络的移动性管理所面临的挑战和未来研究的趋势进行展望,并在此基础上进行了总结。     

面向5G的移动边缘计算中的激励机制

现有的移动设备(Mobile Device,MD)受到自身物理体积的限制,其计算能力难以满足5G场景下的计算需求,因此需要借助移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)来高效地完成计算任务.为了激励边缘节点提供服务,在非竞争环境与竞争环境下分别提出了相应的激励机制算法.针对非竞争环境,利用经典的经济学规律进行建模,并采用凸优化方法对该利益最大化问题进行求解.对于竞争环境,基于拍卖理论中的威克瑞拍卖与维克瑞-克拉克-格罗夫斯(Vickery-Clarke-Groves,VCG)拍卖,分别设计了两种竞争环境下的激励机制算法.仿真结果表明:竞争环境下的激励机制在收益性能方面与非竞争环境下的理想情况十分接近,并且算法性能不会随用户数量上升而明显下降,可以较好地应对5G的海量运算数据场景.     

ON and OFF pathways in Drosophila motion vision

Motion vision is a major function of all visual systems, yet the underlying neural mechanisms and circuits are still elusive. In the lamina, the first optic neuropile of Drosophila melanogaster, photoreceptor signals split into five parallel pathways, L1-L5. Here we examine how these pathways contribute to visual motion detection by combining genetic block and reconstitution of neural activity in different lamina cell types with whole-cell recordings from downstream motion-sensitive neurons. We find reduced responses to moving gratings if L1 or L2 is blocked; however, reconstitution of photoreceptor input to only L1 or L2 results in wild-type responses. Thus, the first experiment indicates the necessity of both pathways, whereas the second indicates sufficiency of each single pathway. This contradiction can be explained by electrical coupling between L1 and L2, allowing for activation of both pathways even when only one of them receives photoreceptor input. A fundamental difference between the L1 pathway and the L2 pathway is uncovered when blocking L1 or L2 output while presenting moving edges of positive (ON) or negative (OFF) contrast polarity: blocking L1 eliminates the response to moving ON edges, whereas blocking L2 eliminates the response to moving OFF edges. Thus, similar to the segregation of photoreceptor signals in ON and OFF bipolar cell pathways in the vertebrate retina, photoreceptor signals segregate into ON-L1 and OFF-L2 channels in the lamina of Drosophila.     

第五代移动通信网络体系架构及其关键技术

日益增长的数据流量以及智能终端的普及,导致第四代移动通信网络(4G)在容、速率、频谱等方面已经不能满足人们对网络的需求。基于此,第五代移动通信网络(5G)应运而生?在回顾移动通信近年来的发展历程的基础上,从网络部署场景、接入网?核心网三大块,总结出一种5G的网络架构,该架构具有大容量?高速率?低时延的特点?基于此架构,描述了5G的四大潜在关键技术:超密集异构部署、D2D(device to device)通信?大规模MIMO(multiple input multip leoutput)、绿色通信,同时叙述了未来研究存在的挑战。     

基于ON/OFF模型的网络流量产生器的设计与实现

根据具有自相似过程的ON/OFF模型,利用Winpcap结构框架设计实现了基于Windows平台的网络流量产生器.该网络流量产生器产生的网络流量能够交好地反映真实的网络流量,且效率较高,可产生较高速率的网络流量.     

5G网络中基于波束成形和休眠机制的能量优化策略

为提高频谱利用率,5G毫米波通信采用的波束成形技术会对当前的不连续接收(discontinuous reception,DRX)机制产生不利的影响。提出一个基于信道质量提示(channel quality indication,CQI)反馈的不连续接收机制(C DRX),波束成形只在必要的时候进行。在此基础上,通过优化波速成形策略进一步降低波束成形时间,达到节省能量和降低时延的目的。采用半马尔科夫过程对波束失准事件下C-DRX的建模分析,仿真分析验证了所提方案的能量和时延的有效性。     

基于CAD/CAM的中小企业网络建设

结合目前主流的网络技术和网络设备的发展情况,考虑到中小制造企业的实际情况,提出了一种基于CAD/CAM的网络建设及应用方案.     

无线局域网频宽分配与用户关联联合优化问题

分析了可变频宽无线局域网中无线接入点频宽分配与用户关联的选择之间的相互影响,以最大化系统吞吐量与网络公平性为性能优化目标,将此联合优化问题建模成带约束的整型非线性规划问题.引入权重系数反映系统设计的优化偏好,并通过设计惩罚函数对约束条件进行松弛,提出一种基于离散粒子群优化的算法来求解联合优化问题.仿真结果表明:提出的算法能够快速收敛,与不考虑联合优化的频宽分配机制相比,在多数场景下性能提升20％以上.     

傅里叶变换在4G/5G移动通信系统中的应用

以《信号与系统》中核心内容傅里叶变换在最前沿的移动通信系统中的应用为切入点,用《信号与系统》中最基础的常用信号的傅里叶变换,傅里叶变换的频移性、调制定理、抽样定理、滤波器组等知识,对4G/5G移动通信系统中的关键技术OFDM技术和FBMC技术的原理进行了分析,得出了FBMC系统各滤波器频谱之间的干扰远小于OFDM系统的结论。     

宏微网络中基于后决策状态学习的基站关断节能策略

为了根据网络的业务状态动态地调整基站的开关状态以在保证用户服务质量的同时降低宏微网络的能量消耗,提出将时延限制下长期平均能耗的最小化问题映射为受限马尔科夫决策过程(constrained Markov decision process,CMDP).在该过程中把网络中每个基站的用户数目定义为系统状态,将每个小基站的开/关...     

基于部分频率复用的超密集网络覆盖率性能分析

在超密集小小区网络中,通过区分视距传播和非视距传播,提出了使用部分频率复用的策略,以提高用户通信质量,并基于随机几何理论和概率论推导出表征用户通信质量的覆盖率表达式.仿真结果表明,当小小区用户密集到一定程度时覆盖率会降低,而采用部分频率复用策略可以提高覆盖率,在用户信干噪比阈值较高时提升效果尤为明显.     

牛蛙视网膜ON/OFF通路网络连接差异性的实验研究

应用平面多电极同步记录技术,对牛蛙视网膜神经节细胞在全域闪光刺激下的放电活动进行胞外记录,并研究ON-OFF型神经节细胞的ON和OFF反应的协同活动模式。分析发现:(1)ON反应之间更多形成相关性活动,而OFF反应之间则以同步化活动为主;(2)ON和OFF反应的同步化活动相关强度没有显著差异;(3)对相关性活动而言,ON反应的相关强度显著大于OFF反应。进一步研究GABA能通路对ON和OFF反应的相关强度的影响,结果提示:(1)GABAA受体和GABAC受体介导的抑制性输入对ON和OFF反应的相关性活动强度的差异性的调节作用有所不同;(2)GABA能抑制性通路不是单纯地抑制神经元的活动,它可能主动参与了视网膜的信息处理和功能组织方式。     

异构小蜂窝网中D2D模式选择的联合决策方法

为了在更加贴近实际的环境下研究D2D用户的工作模式选择,提出一种新的异构小蜂窝网络中的D2D模式选择方法。该方法通过分析D2D链路的传输功率和信道开销,给出了D2D链路的传输代价函数表达式,以D2D链路传输代价为标准并使用联合决策算法对D2D链路的模式选择进行控制,使得系统D2D链路的传输总代价达到最小。理论分析和仿真结果表明,所提出的方法能够有效的减小系统传输功耗。     

光突发交换网络的数据信道分组抢占调度策略研究

光突发交换;区分服务;分组调度策略