空天信息网络中基于滑动窗口的网络编码

空天信息网络由于受高延时、高误码的影响,吞吐量受限,如何提高网络吞吐量是一个很大的挑战.本文对提高网络吞吐量的网络编码技术和机会路由技术进行分析,重点研究了MORE协议和SlideOR协议中的网络编码机制,指出它们应用于空天中继网络中存在的不足,并将一种基于动态滑动窗口的网络编码方案(DSWNC)应用于空天信息网络中.仿真结果证明,此方案在高延时、高误码环境下具有比MORE协议和SlideOR协议更高的端到端吞吐量.     

高通量图像编码中的端到端量化参数优化方法

高通量的图像传输可以获得更多的图像细节信息.在传输带宽受限和图像间时域相关性很低的条件下,图像编码的输出受到实时性和码率两方面的约束.有损图像编码的量化参数对输出码率和图像质量都有非常重要的影响.该文不同于基于图像复杂性特征的量化参数确定方法,提出了端到端的卷积神经网络深度模型、直接从图像预测最佳量化系数的方法.考虑编码实时性和算法泛化能力,在Inria aerial image labeling dataset数据集上训练,得到了优化的网络结构.实验结果表明,该文提出的端到端量化参数预测方法相比较相位一致性参数、SATD、图像信息熵等图像特征参数方法,码率预测准确度相较线性回归方法提高了10.31%,相较多层感知器方法提高了8.57%.     

一种多用户 MIMO-OFDM 系统的 CQI 有限反馈和量化方案

利用多用户场景下多输入多输出正交频分复用（MIMO—OFDM）系统用户端的信道质量反馈信息和服务质量的相互关系,给出一种以系统吞吐量最大化为指标得到最优量化比特的方案,同时给出了用户误码率限制下的最优量化门限值．它通过推导反馈信道质量信息数与用户传输速率、中断概率之间的数学关系,在用户误码率要求下,设置最优量化门限使系统吞吐量最大化．仿真结果表明：该方案不仅能够满足系统的传输速率和平均误码率要求,还降低了反馈开销．     

一种基于地理位置预测的高性能路由算法

提出了基于ARIMA预测模型的高效路由算法.该算法中节点通过前向与反向成功转发率、数据传输速率等计算链路的丢包率和期望传输次数来获取干扰感知期望传输时间(i ETT),代替DSR路由算法中的最短跳数判据.并引入ARIMA模型来预测节点下一时刻的运动位置,防止链路频繁断裂造成的网络丢包,并在链路失效之前预先选择最稳定的路径进行数据传输.仿真结果表明,所提路由算法相比DSR判据吞吐量提高6%~9%,平均端到端时延降低2%~6%,提高了网络整体性能.     

OFDMA系统中支持混合业务的跨层资源分配算法

针对正交频分多址接入系统（OFDMA）下行链路资源分配问题,提出一种支持混合业务的跨层子载波-功率-比特联合分配算法.引入平均时延控制因子和丢包率控制因子作为时延敏感（DS）业务服务质量（平均时延和丢包率）的控制参数;每分配1个子载波后立即对该子载波所属用户进行一次最优的子载波功率和比特分配,该联合分配方案可最大化系统功率效率.仿真结果表明：该算法既可同时保证不同类型DS业务的服务质量,又可提高时延不敏感（NDS）业务的平均吞吐量并保证用户间的公平性.通过调整2个控制因子不仅能满足不同DS用户的服务质量要求,还可在DS用户服务质量和NDS用户的吞吐量间达到不同的折衷,以满足各种系统设计要求.     

分布式星群网络中基于联系图的路由技术研究

随着卫星技术和通信技术的发展,由全功能大型卫星组成的卫星星座网络正逐渐被由大量微小型卫星组成的分布式自组织星群网络所替代.这种新型卫星网络架构给星间数据通信和路由带来了自组织、自适应能力方面的问题.本文从延迟容忍的角度考虑,提出利用卫星周期性运动的特点构建网络结构,建立联系图来计算和选择路由.针对异常情况,采用被动发现和重路由机制重构网络拓扑,并利用满消息和空消息的传递来避免拥塞和控制流量.使用OPNET搭建网络仿真场景,分析对比该方案的性能.实验结果表明:与Flood路由、Spray-and-wait路由、Random路由相比,本文提出的路由技术具有更高的抗毁性能,且在平均端到端时延上从2 377s降到16s,平均吞吐量上从1 696bit/s提高到2 895bit/s.     

基于信道容量估计的一种认知无线电路由算法

针对传统的路由协议不适合在认知无线电网络中使用的问题,提出一种基于信道容量估计的路由算法—CRNRA( cognitive radio networks routing algorithm),该算法综合考虑了主用户可容忍的干扰以及主用户对感知无线( cognitive radio,CR)用户的干扰,对节点间的信道容量进...     

流媒体无线Mesh网中基于机会路由的网络编码

采用机会路由下无线Mesh网络的链路吞吐量模型,利用确定性网络演算工具,得到无线Mesh网络节点数据积压的上界以及端到端数据流延迟和抖动的上界;设计满足流媒体服务质量的确定性网络编码(DNC),提出ETC作为确定机会路由中编码节点的指标,在节点数据积压未达到上界时,编码节点采用网络编码,提高网络的性能;提出ETP作为机会路由中选择候选节点的指标,主要考虑端到端的延迟和延迟抖动确定接收数据的候选集,然后,在侯选集中选择ETC最大的节点进行编码.仿真结果表明:吞吐量在增加的同时,端到端的延时和抖动值下降.     

负载感知的太赫兹纳米传感网的TDMA协议

针对基于TS-OOK(time spread on-off keying)调制的通信系统存在数据传输连续碰撞的问题,考虑到实际应用场景具备负载不均衡的特点,提出负载感知的TDMA (LATDMA)协议.该协议根据网络中源节点数目、源节点业务量大小以及太赫兹信道的传输特性,在传统TDMA协议基础上实现动态分配时隙.仿真结果表明:该协议是能量高效的,在时延和平均吞吐量方面均具有明显的优势,因此可以应用于时延要求较苛刻的网络场景中.     

数据流中一种有效的当前频繁序列挖掘方法

给出了一种基于滑动窗口挖掘频繁序列算法。该算法给出了ε-近似序列集的定义,利用一种压缩的数据结构GSP-tree来存储和维护整个滑动窗口中各分区的近似序列集,并通过合并各分区的近似序列集来响应用户当前的查询请求。     

IEEE 802.11n系统最优包长和聚合个数调节算法

为了在非理想信道和给定时延约束下提高IEEE 802.11n系统的吞吐量,推导了有传输差错条件下采用聚合后一次成功发送的平均数据量;将该数据量代入描述理想信道DCF系统的Markov模型的饱和吞吐量表达式,得到非理想信道下DCF系统的饱和吞吐量计算式;分析DCF机制下采用数据包聚合方案的平均时延及各退避阶的平均时延,将业务的时延约束转化为对平均时延的限制;在平均时延限制下,提出一种根据信道状态和所得计算式动态调节包长和聚合个数的算法,使系统的饱和吞吐量最大.仿真结果证实采用最优数据包长和聚合个数调节算法的系统饱和吞吐量明显高于用固定包长和聚合个数的方案.     

基于非正交多址异构网的下行链路干扰协调优化技术

为了提升异构网络中边缘用户平均吞吐量性能,提出了一种基于非正交多址接入(non-orthogonal multiple access, NOMA)异构蜂窝网络的下行链路干扰协调优化方案。该方案通过小区范围扩展(cell range expansion, CRE)和几乎空白子帧(almost blank subframe, ABS)进行小区间干扰协调,并利用改进型量子进化算法(improved quantum-inspired evolutionary algorithm, IQEA)实现自适应CRE和ABS联合优化。仿真结果表明,基于NOMA的分组能有效提升异构网络边缘用户性能,且与非干扰协调方案相比,传统干扰协调方案和所提出的自适应干扰协调方案的边缘用户平均吞吐量分别提升了4.93 dB和5.48 dB;网络用户平均吞吐量分别提升了0.96 dB和1.01 dB;对数效用和分别提升0.13 dB和0.14 dB。     

一种改进的OFDM自适应比特及功率分配算法

自适应正交频分复用（OFDM）技术是根据各子载波在频率选择性衰落信道中不同的瞬时增益,动态地分配数据比特和发射功率,从而达到优化系统性能,提高频谱效率的目的。研究了发射总功率和系统误码率上限不变时传输比特数最大化（RA）的自适应算法。提出了一种有记忆迭代方法,能有效克服由于比特数的离散性导致的迭代发散现象,并据此提出两种改进的RA算法。仿真结果表明,和过去的RA算法相比,改进的功率注水RA算法以增加少量的迭代次数为代价,能获得接近于最佳RA算法的传输速率;而改进的等功率RA算法在相同传输速率情况下具有更低的运算复杂度。     

A novel QoS supported cooperative diversity algorithm for IEEE 802.11 WLAN

A new cooperative diversity algorithm with quality of service （QoS） awareness for wireless local area network （WLAN） is proposed. According to this protocol, cooperation is invoked only if a direct transmission cannot meet user-specific QoS requirements. If cooperation is implemented, partner choice depends on who can achieve the minimum data rate required to have a successful transmission. The closed-form expressions for the system throughput and the power consumption are provided. Theoretical analysis and simulation results indicate that the QoS-aware cooperative scheme can significantly improve the system performance in terms of throughput and energy efficiency by avoiding negative effect of unconditional cooperation.     

OFDMA系统中满足不同时延要求的跨层资源分配算法

针对OFDMA系统下行链路资源分配和调度问题,提出了一种跨层子载波和功率联合分配算法。其优化目标是在保证每个时延敏感用户的平均时延要求的条件下,最大化时延不敏感用户的长期平均吞吐量。该算法首先根据时延敏感用户的时延要求、队列状态和信道状态进行子载波和功率联合分配,即每分配给一个子载波后就立即用最优的功率分配算法在该用户内部进行一次子载波功率分配,以满足其平均时延和比特溢出率(QoS);然后将剩余系统资源根据对平均速率提高贡献最大原则对时延不敏感用户进行子载波和功率联合分配。仿真结果显示,该算法不仅保证所有时延敏感用户的QoS和用户间平均时延的公平性,还在系统的平均吞吐量和满足用户的不同时延要求之间达到一个很好的平衡。     

cdma2000 1x EV-DO前向链路高速分组数据传输中的调度算法

在保证用户间公平性的前提下,为尽量提高cdma2000的增强型1xEV DO系统前向链路的数据吞吐量,通过讨论现有的多种调度算法原理,分析了影响系统吞吐量和公平性的因素,在此基础上提出将用户平均请求传输速率、限制用户最小平均传输速率和系统最小吞吐量的影响同时引入调度算法的思想,通过在CadenceSPW软件平台上的仿真研究表明,改进后的调度算法在保持公平性的前提下,有效提高了系统前向链路吞吐量.     

基于工业以太网的地铁通信网络仿真研究

现有的地铁通信网络传输速率较小,不能够适应视频监视和故障诊断等大容量信息的传输,而工业以太网在传输速率方面有着明显优势。建立工业以太网地铁通信网络的网络模型并进行仿真,研究不同链路速率下以太网延时、端到端丢包率和误码率的变化。     

快速 HEVC 帧间预测编码单元深度选择算法

为提高编码效率, 提出一种快速 CU(Codizy Unit)深度选择算法。 首先, 计算当前 CU 的平均深度预测值 (MPD: Mean Predrition Depth), 根据 MPD 值对当前 CU 进行初步分类以减少 CU 深度选择的冗余遍历; 然后, 根据获得的参考帧同位置 CU col (Co-located CU)的率失真(RD: Rate Distortion)代价与其深度总和的比值作为参 数对当前 CU 深度选择做进一步终止判断。 实验结果表明, 与原始算法 HM16 相比, 快速 CU 算法在平均比特 率减少 0. 10%, 峰值信噪比仅降低 0. 08 dB 的情况下, 编码平均时间减少了 59%, 与文中参考文献[9]和 文献[13]算法相比, 编码时间平均减少了 11%, 有效降低了编码复杂度, 提高了编码效率。     

移动sink传感网低时延数据收集方法

提出一种基于环形线路的低时延数据收集（LDCR）方法,使sink节点沿环形路线移动,减少部分数据分组等待传输的时间,并在sink节点到达停留点时立即发送HELLO消息,使其通信范围内的传感器节点及时发送数据分组.性能分析结果表明：与现有的sink节点使用往复路线的数据收集方法相比,提出的LDCR方法在数据分组平均端到端时延、吞吐量、分组传送成功率和存储空间占用等方面的性能得到整体提升.     

IEEE 802.11 WLAN多业务综合传输性能分析

研究了IEEE802．11标准中的多址接入协议(MAC)在数据、语音业务综合传输情况下的性能。数据业务由分布协调功能(DCF)传送,语音业务由点协调功能(PCF)传送。通过仿真,评估了协议参数对网络通过量和平均MAC协议数据单元(MPDU)时延的影响。确定在一定数据通过量前提下IEEE802．11能支持的最大语音用户个数。特别地,语音业务对时延抖动敏感,指出了影响其抖动性能的主要因素。数值结果表明,合理选择参数对性能至关重要,IEEE802．11性能必须在语音站点数量和数据业务通过量之间进行折衷。最后。通过理论推导验证了仿真结果的正确性。