双队列缓存结构认知无线网络模型研究

提出一种双队列缓存结构认知无线网络模型。在基于频谱切换的基础上运用马尔科夫过程模型对双队列缓存结构对认知无线网络性能的影响进行研究,推导次用户的被迫中断概率以及系统阻塞率的表达式,最后探讨该策略与单队列缓存结构策略的性能比较并通过仿真来验证。结果表明,双队列缓存结构可以更有效降低次用户的被迫中断传输概率以及系统阻塞概率,对于提高系统的吞吐量以及系统传输性能的提升都是很有帮助的。     

基于POMDP的认知无线网络次用户多时隙信道选择算法

为了最大化认知无线网络次用户系统的吞吐量,同时减少信道选择过程中的计算量,在多条主用户信道的次用户多时隙系统中,用半马尔科夫链POMDP(Partially Observable Markov Decision Process)理论刻画次用户信道选择过程,并提出对应的认知无线网络信道选择算法。在每一个时隙开始时,次用户选择部分信道进行感知,之后根据感知结果选择不同的传输功率接入信道,对于没有被感知的信道,次用户可以直接接入。对POMDP问题求解给出最优策略、次优策略。通过在不同仿真环境下对最优策略、次优策略以及任意策略进行数值分析比较,论证了该设计算法的有效性。     

基于区间Mamdani模糊推理的认知无线网络频谱迁移方案

机会式频谱接入技术虽能够有效提升认知无线网络频谱利用率,但在保障认知用户服务质量(quality of service,QoS)以及频谱资源有效利用率方面存在不足.为了提高认知用户QoS,提升认知无线网络系统性能,提出一种基于区间Mamdani模糊推理的认知无线网络频谱迁移方案.通过引入预判决方法减少不必要的数据量和系统开销.综合考虑待迁移频谱的频谱占用率以及链路维持率,并利用模糊推理计算出频谱迁移度,指导认知用户迁移至最优的频谱空穴.为了缩短模糊推理时长,提出区间Mamdani模糊推理方法.仿真结果表明,该方案能够降低认知用户业务传输的强制中断率、重传率以及频谱迁移次数,在维持较高系统吞吐量的同时,提高认知无线网络频谱资源的有效利用率.     

混合式动态频谱接入协议的研究

为了避免认知用户对主要用户的干扰,实现了频谱移动性的要求,提出了一种Ad Hoc认知无线电网络下的动态频谱接入协议.先使用分布式频谱侦测技术,建立基于AdHoc认知无线电的网络模型.认知用户利用马尔科夫模型预测可用频段,从而在每个时隙选择预测的可用频段进行侦测,降低设备技术要求,并节约能量.最后,给出了相应的认知无线电频谱接入方案和频谱分配算法,为每一条空闲频段选择合适的通信组,实现系统频谱利用的最大化.     

基于Markov的频谱切换研究

为了进一步提高认知无线电网络中认知用户的切换性能,有效降低认知用户切换中的阻塞率和强制中断率,提出了频谱池与预留信道相结合的解决方案,并且借助马尔科夫链和排队理论对认知切换系统关键指标进行分析.仿真结果显示,该方案能够有效保障和提高认知用户的服务质量.     

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.     

认知Wi-Fi 2.0 无线网络多用户动态分层功率控制算法

具有认知性、自主性和适变性等特点的认知Wi-Fi 2.0无线网络技术,作为提高无线网络容量的重要技术不断引起学术界、标准组织和工业界的关注.针对现有功率控制技术不能刻画多个认知节点存在分层决策的现象,提出一种认知Wi-Fi 2.0无线网络中多用户动态分层功率控制算法.基于提出的斯坦科尔伯格(Stackelberg)容量最大化博弈模型,为认知Wi-Fi 2.0无线网络中感知信息不对称的多用户分别设计了分布式功率控制方法,实现领导者用户和跟随者用户的多阶段动态交互在保证个体效用的同时实现网络整体性能.该算法根据当前认知Wi-Fi 2.0无线网络中多个认知节点接入频谱顺序的不同,确定领导者用户和跟随者用户;然后,对于领导者和跟随者分别采用不同的功率控制策略,并多次交互实现多用户分层算法的动态交互收敛.蒙特卡洛仿真验证了算法的有效性.     

认知无线网络中混合式频谱分配策略及性能研究

针对认知无线网络中的非实时业务,考虑集中式频谱分配可以实现全局优化,分布式频谱分配具有更好灵活性的特点,引入随机退避和控制中心调度的协作机制,提出一种混合式频谱分配策略.基于系统中授权用户和认知用户分别占用的信道个数,建立一个二维Markov模型,在认知用户理想感知的前提下,给出系统的转移概率矩阵,并进行系统模型的稳态分析.导出混合式频谱分配策略下的信道利用率、认知用户中断率及阻塞率等系统性能指标,并通过系统实验,定量的刻画认知用户数,认知用户到达率及信道数对系统性能的影响.     

认知无线网中基于大数据分析的感知时间与功率优化研究

随着无线网络的迅速发展,信息社会进入了大数据时代.无线网络数据爆发式的增长和频谱的稀缺影响着网络的通信效率.为了降低认知无线网中认知用户对主用户的干扰,并为了最大化系统的认知吞吐量,通过大数据技术分析最优感知时间与最优功率的分配,从而最大限度地优化认知网络,最大化认知无线网络的认知吞吐量.提出了一种基于大数据分析优化感知时间与功率的方案,单独分析了两个参数,通过大数据技术联合两者优化,确定了最优感知时间与功率.与传统穷举方案相比,所提方案认知用户的收益更高,且复杂度较低.     

基于频谱池的认知无线电频谱切换分析

为了解决认知无线网络中认知用户频繁切换的问题,最大程度上降低认知用户的切换次数,在已建频谱池的基础上,提出了频谱空穴空闲时间由长到短的排队时间模型,并对该模型下的频谱切换概率问题进行对比研究.推导了一次认知业务请求服务时间内发生频谱切换的概率公式,研究了授权用户到达率与认知用户到达率对频谱切换概率的影响,给出了频谱切换的概率仿真,仿真证明该模型比随机信道选择的效果更优越.     

无线有组织网群组移动模型

群组移动模型是无线网络研究中的基础问题之一。移动模型对无线网络协议的设计、算法的性能评价等问题的研究具有重要意义。回顾了现有群组移动模型的特点和应用范围,它们都不能有效模拟无线有组织网群组行为特性。在分析无线有组织网群组特点的基础之上,提出了以中心节点为参考点的无线有组织网群组移动模型,模型仿真更加接近真实无线有组织网络。通过设置不同参数对网络仿真与网络实际情况进行分析比较,证实了新的群组移动模型的可用性。     

移动模型研究综述

移动模型决定节点如何移动,它是对节点运动方式的抽象,已被广泛应用于无线网络相关研究中。首先介绍了当前常用的移动模型,并对其进行了分类比较;接着论述了当前研究主要集中在提出新的适合各种移动环境的移动模型、对移动模型的节点移动特征进行分析、对追踪移动模型的追踪策略研究和对移动模型的评估等;然后给出了移动模型目前存在的问题;最后指出了移动模型的研究趋势。     

微移动协议下全IP无线网络的移动性管理研究

改善移动节点通信质量的移动性管理最有效的方式是IP微移动．它的核心是切换管理．分析微IP协议和IP网络的不足之处．对全IP无线网络的移动性管理最关心的问题进行详细阐述,介绍一种目前主流的区域移动性管理协议PMIPv6．并分析其域内切换移动性管理机制。提出一种优化的基于网络的区域移动性管理域内切换管理方法．并与已形成IETF标准的切换管理方法进行性能分析比较．证明该方法可以有效地减少切换时延和位置更新信令代价．     

MANET中移动预测方法研究

MANET具有网络资源有限、网络中的节点可以任意移动、网络拓扑结构变化迅速等特点，导致了重路由操作的频繁发生，极大地消耗了网络资源，降低了网络性能。网络节点运动的预测在很大程度上有利于解决这个问题。本文首先讨论了MANET的移动特性和链路预测的可行性，然后对各种链路预测的基本原理和方法进行了分析与比较，最后探讨了该问题进一步的研究工作。     

无线ATM及其移动性管理

文章对无线ATM的一些关键技术进行了分析,提出了在ATM网络中支持终端移动性的网络体系结构—移动ATM(Mobile ATM),并重点讨论了位置管理和切换管理问题。     

Mobility management and control in intelligent wireless ATM networks

This paper shows how the Asynchronous Transfer Mode (ATM) signaling and the Intelligent Network (IN) concept can be exploited to support mobility in an ATM-based network with wireless access parts and mobile users. The proposed architecture exploits the enhanced service control processing features offered by the IN technology to support location management. The access signaling protocol structure is based on the principles of separation between call and bearer channel control, employed in fixed broadband access networks. The design objective is to minimize the changes required to the wired network signaling, by taking advantage of the well-developed capability sets. This allows the easy introduction of the wireless ATM technology (W-ATM) into the real world. It is shown that the proposed signaling protocol model provides cost-effective implementations without degrading the agreed Quality of Service (QoS) and the system's performance. A comparative signaling performance evaluation is carried-out to demonstrate the impact of the proposed signaling protocol architecture onto various performance measures and to quantify the relative gains. The obtained results can be used for network design purposes in a large-scale private installation supporting many users. The signaling protocol architecture aims for private W-ATM networks, but can be readily extended to fulfill the signaling requirements of public environment broadband wireless systems.     

Mobility information for resource management in wireless ATM networks

User mobility poses a significant technical challenge to network resource management in wireless ATM (Asynchronous Transfer Mode) networks. In order to guarantee quality of service (QoS) to mobile users and to achieve a high efficiency in network resource management, the information of mobile users' handoff at a future moment is essential for statistical multiplexing. This paper develops a novel fuzzy logic inference system to estimate the user mobility information for a wireless ATM network which uses a direct sequence code division multiple access (DS/CDMA) protocol. The estimation is based on measured pilot signal strengths from a number of the nearest base stations by the mobile user. Numerical results are presented to demonstrate the performance of the proposed technique under various path losses and channel shadowing conditions. The proposed technique can achieve simplicity, accuracy and low cost.     

无线传感器网络移动性支持问题的研究

在传统的无线传感器网络研究中,用户、汇聚节点及传感器节点都被认为是静态的,这与目前应用中节点需要较强的移动特性并不相符。分析了传感器网络中移动性应用的场景,从网络体系结构的观点出发,总结了当前在无线传感器网络移动性支持方面所取得的研究进展,并进一步分析了关键算法和策略。     

Ad Hoc网络移动模型研究

无线移动AdHoc网络是一种不依赖任何固定设施的移动无线多跳网络。如何选择最贴近实际、最易于实现的移动模型是研究的基础,也是成功的关键。论文研究了几个典型的用于AdHoc网络中的移动模型。分析各种移动模型的关联和差异,给出了各自适用的范围及选择的依据条件,有利于AdHoc网络协议的研究和评价。     

Robustness Analysis and Enhancement of MANETs Using Human Mobility Traces

Understanding network behavior that undergoes challenges is essential to constructing a resilient and survivable network. Due to the mobility and wireless channel properties, it is more difficult to model and analyze mobile ad hoc networks under various challenges. In this paper, we provide a model to assess the vulnerability of mobile ad hoc networks in face of malicious attacks. We analyze comprehensive graph-theoretical properties and network performance of the dynamic networks under attacks against the critical nodes using real-world mobility traces. Motivated by minimum spanning tree and small-world networks, we propose a network enhancement strategy by adding long-range links. We compare the performance of different enhancement strategies by evaluating a list of robustness measures. Our study provides insights into the design and construction of resilient and survivable mobile ad hoc networks.