基于OFDMA面向QoS保障的新型多址接入协议

下一代无线局域网(wireless local area network,WLAN)IEEE 802.11ax标准委员会将高服务质量(quality of service,QoS)保障作为下一代WLAN的重要技术目标之一。由于无线业务种类繁多,因此对QoS的要求必然也是多种多样,然而现有的基于正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)的介质访问控制(media access control,MAC)协议均不能很好地支持QoS多样化且要求高的特点。针对这一问题,提出了一种面向QoS的下一代WLAN OFDMA多址接入协议。在该协议中,一方面考虑后向兼容性,沿用IEEE 802.11e的4种优先级业务;另一方面引入面向QoS的优先级调度算法以支持未来无线业务QoS多样化且要求高的特点。最后,通过仿真验证所提协议QoS-OFDMA MAC的系统有效吞吐量比顺序调度算法的OFDMA MAC和比例公平调度算法的OFDMA MAC分别提高了57.8%和59%。     

适合VoIP/FTP混合业务的无线链路分组调度算法

首先分析了VoIP业务对系统容量的影响,得出在一定的业务负载下,实时业务与非实时业务两者并不是绝对矛盾的,为了提高系统吞吐量,当VoIP类业务QoS要求能够得到满足时,应该适当增加FTP类业务的优先级。然后以因特网中的主动队列管理思想为基础,根据VoIP业务特点,提出了基于主动首丢弃的无线链路分组调度算法。仿真表明,算法在系统吞吐量和QoS保障上均有较好的表现。     

无线局域网中MAC层QoS算法

本文通过对IEEE802.11无线局域网的媒体接入控制（MAC：MediaAccessControl）层QoS（Quality of Service）支持技术进行研究,介绍了QoS参数,认识MAC接入机制DCF对提供QoS方面存在的局限性,提出了PCWA（Practical Contention Window Adjustment）算法,根据通信数据流状况模式（traffic pattern）,不断调整高优先级的最佳竞争窗口尺度,使整个系统实时业务获得最大的吞吐率和最小的等待时间。     

保证混合业务质量的跨层OFDMA资源分配方法

提出了一种新的跨层正交频分多址（OFDMA）系统资源分配方法,其综合考虑了无线信道的时变特征和媒体接入子层（MAC）业务质量（QoS）要求,将MAC层分组调度和物理层的OFDM子信道分配及自适应调制编码进行联合设计,目的是在保证实时时延敏感业务和非实时业务的QoS基础上最大化系统吞吐量。在子载波分配过程中,分别采用了信道依赖的最早预期 (CD-EDD)算法和 最小速率需求(MRR)算法,对实时时延敏感业务和非实时业务进行调度。基于IEEE 802.16标准建立了动态仿真模型对算法性能进行评估,结果表明较传统的最大信噪比方法在系统吞吐量相近的基础上对时延特性、用户公平性方面有较大性能提升。     

一种用于IEEE802．16中MAC层QoS调度架构设计

利用IEEE802.16宽带无线接入标准中在MAC层引入了完整的QoS机制,可以为用户提供电信级的QoS支持的特点,在深入分析IEEE 802.16协议的业务分类及现有的各种调度算法的基础上,结合无线网络,提出了一种针对不同业务流类型的调度架构.     

业务汇聚过程的自相似特性控制

为了研究如何减小网络中的自相似性,提出了一种在接入线上通过划分时隙控制聚合业务形成过程的MAC层算法. 该算法减小了聚合业务的自相似性,同时还结合CAC及调度算法,提供了对QoS业务的支持. 仿真结果证实,时隙分配的MAC层算法无论是从聚合业务的自相似性还是对QoS业务的支持上都优于传统的业务自由竞争信道的算法.     

一种超高速无线局域网多用户多业务调度算法

针对超高速无线局域网的系统性能要求,提出了一种新的超高速无线局域网多用户多业务MUMS(Multi-user and Multi-service)调度算法.基于对不同业务的服务质量QoS(Quality of Service)要求、用户信道状态信息CSI(Channel State Information)及服务队列信息的综合分析,此算法对业务和用户进行分层调度.仿真结果表明,在满足不同业务QoS需求且保证用户公平性的同时,提出的调度算法能有效地降低丢包率,提高系统吞吐量.     

IEEE802.16网络动态自适应区分服务算法

针对IEEE802.16MAC协议中的调度机制不能提供流媒体业务区分服务的问题,提出了一种基于服务类别优先级的链路带宽自适应分配调度PDA-DFPQ算法。该算法分为两级调度架构,第一级是不同业务间的调度,采用服务质量优先级策略,高优先级服务类分配合适的带宽,以保障实时业务对最大时延限定的要求;第二级是同种业务内的调度,采用自适应调整机制,根据队列长度和分组数动态设置权值系数,以保障不同用户对公平性和非实时业务对吞吐量的要求。仿真结果表明:与DRR和RED-DFPQ算法相比较,改进的一级调度算法能降低时延,解决实时性问题;改进的二级调度算法能均衡用户速率,提高网络吞吐量和公平性,解决突发性问题。     

低复杂度的OFDMA系统调度与资源分配算法

针对多用户多业务OFDMA系统存在的缺陷与不足,提出了一种低复杂度的分组调度与资源分配算法.该算法考虑队列状态、QoS要求、信道情况和业务优先级等信息,分别定义了实时轮询服务、非实时轮询服务和尽力而为服务的效用函数,算法在满足各种业务延时、传输速率和丢包率约束条件下,通过最大化非实时业务总吞吐量实现调度和资源分配.仿真结果表明,与已有算法相比,该算法在非实时业务总吞吐量下降不大的情况下,在性能和复杂度之间取得了较好的折中.     

一种基于OFDM的具有QoS保证的无线IP分组调度算法

根据无线OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）系统的多载波并行传输特性及多用户无线通信系统的特点,利用跨层交互算法,提出了1种适用于IP分组业务的无线多业务分组调度算法（AS-OFDM）。该算法通过在系统的网络层、链路层及物理层之间传递系统信息,实现了无线资源的自适应分配和IP分组的自适应调度。仿真试验表明,同传统的IP调度算法相比,该调度算法在保证不同业务的QoS的条件下,能够实现对无线资源更为有效的利用和保证具有相同业务需求的不同用户之间的公平性。     

UWB channel modeling for indoor line-of-sight environment

SV/IEEE 802.15.3a model has been the standard model for Ultra-wide bandwidth (UWB) indoor non-line-of-sight (NLOS) wireless propagation,but for line-of-sight (LOS) case,it is not well defined. In this paper,a new statistical distribution model exclusively used for LOS environment is proposed based on investigation of the experimental data. By reducing the number of the visible random arriving clusters,the model itself and the parameters estimating of the corresponding model are simplified in comparison with SV/IEEE 802.15.3a model. The simulation result indicates that the proposed model is more accurate in modeling small-scale LOS environment than SV/IEEE 802.15.3a model when considering cumulative distribution functions (CDFs) for the three key channel impulse response (CIR) statistics.     

宽带OFDM系统支持实时分组业务的接纳控制策略

针对基于分组交换的宽带OFDM无线通信系统,提出了新的动态呼叫接纳控制策略. 采用马尔可夫队列模型和维纳过程预测理论分析了实时业务的分组等待时延与其接纳概率的关系. 并利用此关系, 得到了以分组等待时延和切换中断概率为约束条件的最大接纳概率. 该策略满足系统实时业务用户连接层面和分组层面服务质量的同时达到系统带宽资源的最大化利用. 仿真结果验证了所提策略的性能.     

IEEE802.11无线局域网技术中MAC层综述

严格服务质量(QOS)要求下,传统的IEEE 802.11无线局域网不支持实时流量,因此,IEEE 802.11e工作组致力于改进现有的802.11 MAC以使其支持延时敏感的多媒体应用,如无线局域网中的实时音频与实时视频。目前IEEE 802.11e MAC层草案已被拟定。本文对IEEE 802.11e进行了综述,并分析了其服务质量的局限性。首先,本文在介绍传统IEEE 802.11 MAC的基础上分析了其为基站提供QOS服务时存在的问题;接着,文章详细研究了IEEE 802.11e MAC,并指出与传统802.11e MAC相比IEEE 802.11e MAC所作出的改进,并对这些改进进行了分析。     

无线局域网中会话型语音业务的实现及效率

为在无线局域网中支持高服务质量（QoS）要求的会话型语音业务，提出一种新的系统实现方案，给出了由无线终端、无线接入点、语音网关、因特网等组成的网络结构模型.无线局域网内部的协议栈自应用层到介质接入控制（MAC）层采用RTP/UDP/IP/LLC802.2/802.11e结构.在MAC层接入方面，提出一种基于IEEE 802.11e标准中混合协调方式（HCF）的改进型多点调度(Multipoll)方式.设计了调度帧结构和调度时序，推导了满足时延和带宽要求的准入协商、Multipoll和单点调度(Singlepoll)的调度效率公式.仿真结果表明，该方案可以实现会话型语音业务，保证其带宽、最大时延等QoS要求；Multipoll是比Singlepoll效率更高的调度方式.多用户条件下仿真所得的吞吐量与所推导公式的计算结果非常接近，表明推导的调度效率公式可用于系统吞吐量的精确估计.     

Utilitybased and fairnessaware radio resource allocation in OFDMA cellular relay networks with traffic prioritization

The combination of orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) with relaying techniques provides plentiful opportunities for high-performance and cost-effective networks.It requires intellige...     

基于业务优先级的带宽分配算法

根据业务实时性要求,对卫星广播网所承载的业务进行了业务优先级划分,研究其带宽分配策略,分析了各类业务的QoS要求。在链路带宽不足的情况下,该算法能够将高优先级业务的延时和抖动控制在业务允许的范围内,有效地保证了高优先级业务的QoS。     

New multicast scheme based on Dynamic mobility prediction in mobile IPv6 environment

A new mobile multicast scheme called mobility prediction based mobile multicast（MPBMM） was proposed. In MPBMM, when a mobile node （MN） roams among subnets during a multicast session, MN predicts the next subnet, to which MN will attach, by the information of its position and mobility speed, consequently speeds up the handoff procedure. Simulation results show that the proposed scheme can minimize the loss of multicast packets, reduce the delay of subnet handoff, decrease the frequency of multicast tree reconfiguration, and optimize the delivery path of multicast packets. When MN moves among subnets at different speeds （from 5 to 25 m/s）, the maximum loss ratio of multicast packets is less than 0.2%, the maximum inter-arrival time of multicast packets is 117 ms, so the proposed scheme can meet the QoS requirements of real-time services. In addition, MPBMM can support the mobility of multicast source.     

基于IEEE802.16带宽调度策略中QoS的研究

提出了IEEE802.16协议对于保证多媒体业务的QoS存在的问题,分析了当前基于IEEE802.16网络的带宽调度策略的优点与缺陷,并在现有严格优先级调度策略的基础上提出一种基于IEEE802.16的PMP网络模型的改进策略,并通过仿真数据证明改进方案能够有效保证各类多媒体通信服务流的QoS性能,保证带宽资源在各种业务之间的公平分配.     

IEEE802.16d的服务质量框架设计

在基于IEEE802.16d协议的无线视频传输中,为了满足数据实时性的需求,针对服务质量(QoS)框架做的不足提出了补充和改进,并在已有框架的基础上设计出了新的QoS调度框架。在新设计的调度框架中,根据IEEE802.16d协议支持的4种服务流的特性,为每种服务流选择合适的调度算法来保证数据被正确传输。最后通过对主动授予业务(UGS)、实时轮询业务(RPTS)服务流在不同框架下的仿真分析,验证了新框架的优点。