一种博弈竞争选择的异构无线网络最优接入策略

为了提高异构无线网络的信息传输速率和网络利用率,减少网络的系统开销,提出一种博弈竞争选择的异构无线网络最优接入策略算法,该算法在考虑了实际带宽的情况下引入了代价因子,并得到最大化的网络信息传输速率.在接入网络的选择上,通过采用基于博弈模型和最优接入策略的博弈模型,通过多项服务质量指标来计算综合竞争值,从而通过竞争值大小来选择最优的接入网络.实验仿真及数据结果表明,相比另外两种异构接入网络的选择算法,该算法具有带宽资源利用率和网络信息传输速率更高的优势.     

马尔科夫模型在异构无线网络选择中的应用

研究异构无线网络接入选择问题.选择网上最佳资源连接,由于通信过程存在随机性,单一方法难以确定最优接入网络.为满足异构无线网络选择准确性,提出一种马尔科夫的异构无线网络选择算法.首先选择网络性能指标,然后采用层次分析法确定网络性能指标权重,再通过马尔科夫模型计算每一个网络的期望总同报值,并选择回报值最大的网络作为当前最优接入网络进行仿真.仿真结果证明,相对于传统网络选择算法,马尔科夫算法能够根据用户需求选择到最优接入网络,可以有效地减少切换次数,提高有效吞吐量和降低丢包率,提高了异构性网络选择的准确性.     

考虑负载均衡与传输速率的异构网络接入控制

针对异构无线网络中存在的负载不平衡和传输速率受限的问题,采用改进分解的多目标进化算法(MOEA/D)对目标函数求解,提出一种改进的业务接入控制优化方法.建立异构网络模型,构造双曲线聚合函数,通过控制权重向量与坐标轴的距离,调整个体的支配范围,根据适应度的变化对邻域值大小和变异概率进行自适应调节,提高算法的收敛性、多样性和全局搜索能力.实验结果表明,改进算法应用在异构无线网络的业务接入控制中能够获得更大的系统传输速率,更好地保证网络间的负载平衡,优于其它两种比较算法,使网络资源得到更优的配置.     

基于马尔科夫链的联合呼叫接入控制算法

异构网络的接入策略与网络资源管理效率紧密相关;同时,网络复杂性与网络资源竞争性直接影响到用户服务质量。针对异构网络接入控制存在的切换掉话率和呼叫阻塞率高、资源利用率低等问题,提出了基于马尔科夫链的联合呼叫接入控制算法。接入控制算法为切换呼叫业务、实时业务动态地预留了一定的带宽资源,根据不同业务设置带宽降级因子来决定是否释放带宽;同时,根据用户偏好和不同业务的QoS要求,构建了呼叫接入控制效用函数,利用马尔科夫链进行了建模分析。仿真表明,算法提高了网络资源利用率,降低了系统复杂度,满足了各类业务的QoS要求。     

基于上下文感知的网络选择切换策略

针对异构无线网络环境中如何动态选网的问题,提出了一种基于上下文感知的网络选择切换策略。该策略提出一个动态的网络感知解决方案,引入模糊逻辑切换判决,以某项选择指标为依据过滤掉不满足需求的接入网络,并设计一种网络得分函数对网络进行排名计算。仿真实验表明,所提的切换策略可以为用户选择适合的接入网络,实验资源的有效利用。     

基于二分图的两级动态异构网络选择方案

通信技术的发展,使多种接入技术并存的异构网络成为未来通信网络的发展趋势,随着用户业务QoS需求的提高和传输带宽的增加,现有的网络选择算法已经不能满足用户高质量的通信需求。针对异构无线网络频谱资源日益紧缺的问题,提出了由用户端和网络端共同参与的两级动态网络选择方案。该方案包括灰度关联分析法和二分图联合优化匹配算法,通过用户端和网络端的共同决策,算法在有效满足移动用户业务服务质量需求的前提下,优化了系统吞吐量,均衡了网络负载。仿真实验表明,相对传统算法,该方案极大地提高了异构网络频谱资源利用率并降低了用户在无线网络间的切换概率,实现了用户需求和网络资源的合理配置。     

异构无线网络选择算法的仿真研究

研究异构无线网络选择问题.异构无线网络选择是下一代无线网络的关键技术及多网融合的基础,决策指标相当多,传统判决指标权重方法具有片面性,无法为用户提供最佳网络选择服务.为了提高异构无线网络选择的准确性,把层次分析和灰色关联评价法结合起来,提出一种组合的异构无线网络选择算法.通过对影响网络选择的指标进行分析,用层次分析法和方根法确定网络决策指示的权重,最后对备选网络进行灰色关联选择,选择最优接入网络.仿真结果证明,相对于传统网络选择算法,更加客观准确地选择与用户需求最佳匹配网络,并降低用户的接入成本,从而可以满足用户的业务需求,为异构无线网络设计提供了参考.     

支持动态带宽分配的呼叫接入策略

为了适应无线网络对多媒体业务的业务服务质量的需求,论文根据无线网络的多媒体业务特征,提出了一种支持动态带宽分配的无线多媒体业务的呼叫接入策略。通过对该策略进行数学模型分析和数值仿真,结果表明,该策略在小区带宽紧张时,通过降低可变带宽业务的业务带宽,能有效降低用户呼叫阻塞概率和中断概率;在小区带宽有剩余时,可以通过增加可变带宽业务的服务带宽来提高资源利用率。另外,可变带宽业务还能够灵活地借用为越区切换用户预留的带宽资源,充分地利用系统资源。     

基于主客观权重判决的异构无线网络接入选择算法

为确保异构无线网络接入选择算法能够从备选网络中选择出性能最优的无线网络,提出一种新的异构无线网络接入选择算法。利用模糊层次分析法计算异构无线网络属性指标的主观权重,并运用粗糙集理论计算客观权重,根据业务需求对主客观权重进行动态调整,以达到最佳的服务质量。实验结果表明,该算法可降低网络切换频率,减少网络阻塞的发生概率,有效均衡网络负载,并能够较好地选择最佳的接入网络。     

基于最优功率控制和马尔可夫链优化的异构无线网络

为了提高异构无线网络的资源利用率以及网络吞吐量,提出一种基于最优功率控制和马尔可夫链优化的异构无线网络,通过建立异构网络模型对异构网络的业务负载情况进行分析,采用有限容量下的最优功率控制方法来使业务能够选择合适的接入网络,并采用基于马尔可夫链来进行网络吞吐量优化,在对不同形式的网络进行速率分配时,采用了多权重优化进行求解最优解,可以降低网络的阻塞情况,提高网络的利用效率.实验仿真结果及分析表明,该算法在提高网络吞吐量、减少网络利用效率上具有较好的效果.     

基于演化博弈的用户接入机制

用户接入问题就是无线终端选择接入某个服务基站的问题。用户接入可以看作无线资源管理的第一步,对于网络性能有着重要的影响,在实现负载均衡、控制干扰、提高频谱和能量效率等方面起着非常重要的作用。针对包含宏基站和全双工小基站的多层异构网络特点,考虑了分离多接入机制,即允许一个终端在上行和下行接入到不同的多个基站,从而实现性能的提升。在此基础上,将异构网络中的上行下行分离多接入的用户接入问题建模成一个演化博弈问题,其中用户是博弈方,相互之间进行资源的竞争,基站的接入选择就是博弈中的策略,每个用户希望能通过策略的选择实现自身效用的最大化。此外,基于演化博弈和强化学习设计了低复杂度自组织用户接入算法,用户可以根据当前的策略选择收益来进行策略调整,并最终达到均衡状态,实现了用户公平性。最后通过大量的仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于粗糙集理论和层次分析法的异构无线网络接入选择算法

针对异构无线网络环境下的基于负载均衡的接入选择算法未能全面考虑判决因素以及合理反映候选网络综合性能水平的问题,利用多属性决策理论提出一种异构无线网络接入选择算法。该算法在满足多属性判决的基础上,采用粗糙集理论和层次分析法确定接入判决指标的主观和客观权重,并通过最小二乘法对主客观权重进行折中选择,判决过程兼顾了网络的综合性能水平和用户的喜好,提高了网络接入选择的准确性和合理性。仿真结果表明,该算法相对于参考算法有效降低了系统阻塞率,并有利于异构网络之间的负载均衡。     

认知用户基于预测的动态频谱接入算法

频谱接入技术的关键是解决认知用户如何选择合适的空闲信道以及认知用户间如何实现频谱共享.在公共控制信道较难获得的情况下,基于部分可观测Markov决策过程(POMDP)的频谱预测算法,可以显著地提高系统的吞吐量;由于认知用户之间缺少接入信息的交换,使得多个认知用户在同一时隙接入同一信道的冲突概率较大.针对多用户竞争冲突问题,通过引入竞争反馈的偏差因子,并利用均衡的混合信道选择策略对认知无线网络动态频谱接入过程进行研究.通过大量仿真对认知用户的吞吐量和频谱利用率以及碰撞率进行分析,研究表明,均衡的混合信道选择策略可以有效地提高系统的吞吐量及频谱利用率.     

协作认知无线网络中基于功率分配的安全波束成形

在协作认知网络中,针对次用户作为转发中继时主用户信息容易被窃听的问题,本文提出了一种基于功率分配的安全波束成形设计方法。首先,根据任意转发波束成形功率占比,以次用户的传输速率最大化为优化目标,构建安全波束成形设计联合优化问题。然后,将所述目标优化问题转换为凸优化问题;最后,通过一维搜索转发波束成形功率占比获得全局最优解,完成认知无线网络的安全波束成形设计。仿真分析表明,本文所提方法在保证主用户信息安全的同时可实现次用户的传输速率最大化。     

认知无线网络中基于进化博弈的动态频谱接入*

研究了认知无线网络环境中基于价格动态性的动态频谱接入,即不同的授权网络服务商以不同的价格将空闲频谱出售给认知网络,且认知用户可以根据自己获得的报酬动态地接入不同的网络。为最大化认知网络的效用,提出了基于进化博弈的动态频谱接入方案。仿真结果表明,当认知用户群体到达进化均衡时,接入每个主网络的认知用户数量的比例达到稳定状态,最大化了认知用户和网络的效用。     

基于时频资源分配的认知无线中继网络物理层安全研究

提出了一种在认知无线中继网络物理层安全意义下的最优时频资源分配方案。在该方案中,主用户通过次用户的协作进行通信;作为回馈,允许次用户接入该频段传输信息。在次用户网络中,选择两个最优次用户,一个用作协作转发,一个用作协作干扰,同时在保证次用户网络传输速率的条件下,通过寻求系统的最优带宽分配因子、时隙分配因子以及次用户的协作功率,来最大化主用户的安全容量。仿真结果表明,提出的方案切实可行,能够显著提高主用户的安全容量。     

异构无线网络多网资源优化管理研究

针对异构无线网络多网协同的特点,从分析多个无线网络共存的资源管理优化体制构建思想出发,建立了新的异构无线网络资源统一管理优化模型,实现了协同信息的控制和管理,同时保证了异构数据呼叫业务的服务质量,解决了多网间资源管理优化问题。首先,该模型在对呼叫服务请求做优化决策时,不仅考虑了本网络服务域的可用资源、服务请求的速率以及本系统的长期收益,同时也考虑了其他网络服务域的整体长期收益;其次,通过对所提出的基于异构无线网络多网资源优化管理模型的性能进行理论分析,得到其重要服务质量参数——新呼叫阻塞率;最后,通过仿真比较可以看出,通过该模型获得的优化决策策略能充分利用异构无线网络中各个网络域的资源,不仅提高了资源的利用率,而且在提高网络整体长期收益的同时,也保证了移动服务的服务质量。与资源完全共享算法相比,本方法降低了新呼叫阻塞率。理论分析和实验证明了异构无线网络资源域间资源优化管理方法的有效性、适应性。     

基于声望模型的联合呼叫接纳控制算法

为了弥补异构无线网络中呼叫接纳控制研究场景的局限性,降低终端选择接入网时的盲目性,将研究场景从两个接入网延伸为多个接入网,提出一种基于声望模型的联合呼叫接纳控制算法。将声望模型应用于网络选择过程,增加了网络反馈机制。在用户侧,终端根据网络声望值大小选择接入网;在网络侧,采用动态带宽分配和缓冲队列策略来提高接入成功率。仿真结果表明,该算法有效降低了新呼叫阻塞率和切换呼叫掉线率。     

改进MOEA/D算法的异构网络接入控制

为改善异构无线网络的业务接入质量,建立异构无线网络的多目标优化数学模型,利用权重向量与个体的匹配优化和自适应领域的策略对MOEA/D算法进行改进,提升种群的多样性和算法收敛性,还使Pareto最优解的分布更加均匀.通过在8个多目标函数上进行测试,得到的IGD均值和标准差明显优于其它3种比较算法,验证了改进策略的有效性和优越性.仿真结果表明,改进算法在处理异构网络接入控制时,能够综合考虑占用资源率、网络阻塞率和负载均衡,得到的效果均优于其它3种算法,实现了网络资源的优化配置,改善了业务的接入质量.     

认知无线电网络基于QoS的监听时间与资源联合分配

以最大化所有认知无线电用户(CRU)的吞吐量为目标,同时保证每个CRU的服务质量(QoS)约束,研究了联合最优监听时间和资源分配问题,并基于此提出了一种监听时间与资源联合分配算法.在多信道认知无线电网络中,频谱监听和资源分配都会影响网络的吞吐量.兼顾二者的联合优化问题可以被分解为两个子问题:固定监听时间的资源分配问题, 以及固定资源分配策略的最优监听时间一维穷举搜索问题.提出的算法可以通过穷举搜索获得最优监听时间,并通过次梯度算法获得最优资源分配策略.仿真结果表明,提出的最优监听时间与资源分配算法可以最大化认知无线网络的吞吐量; 此外,各认知用户的QoS需求也能得到保证.