无线资源管理的动态信道分配分析

随着移动通信系统规模扩大,移动业务逐步走向多元化,需要在有限的无线资源条件下,最大限度地提高无线资源利用率,动态信道分配(DCA)是其核心技术之一,优秀的DCA算法可以充分体现系统资源分配的灵活性和高的频谱利用率.大量的动态信道分配算法和策略被提出来,尽量使得容量极大化和干扰极小化.文章提出了其中的一些关键算法,归纳对比这些算法的优缺点,为方便无线资源管理做出更好的算法选择.     

提高带宽利用率和降低延时的动态带宽分配算法

EPON(Ethernet Passive Optical Network)由于它的低成本和高带宽,一直被人们认为是下一代接入网的解决方案.而动态带宽分配算法(DBA)一直是人们研究的热点.本论文回顾了最近几年已提出的DBA算法,并提出一种新的提高带宽利用率和降低延时的DBA算法.OLT依据接收到的REPORT帧判断ONU缓存队列的大小,如果队列小于最大传输窗口则先授权.在仿真中可以看到采取此算法可以降低延时并提高了带宽利用率.     

HFC网络中上行信道的MAC层协议性能分析

HFC(Hybrid Fiber Coaxial)作为一种主要接入网络,近年来受到了越来越深入的研究.HFC网络具有独特的树形-分支结构,其上、下行信道在频段上相互隔离,下行信道带宽较大,是一对多的广播信道,上行信道带宽较小,是多对一的共享信道.因此HFC网络的MAC(Medium Access Control)层协议设计重点,在于如何解决共享信道的接入冲突问题,以及如何提高上行信道的利用率和降低上行信道的接入延时.本文结合当前HFC网络中主要MAC层协议的设计思想,从本质上分析了影响协议性能的关键因素.通过对MCNS(The Multimedia Cable Network System)提出的MAC层协议——DOCSISv1.0(Data-Over-Cable Service Interface Specifications version 1.0进行仿真,有力证实了本文的分析结果,对我们进一步深入研究HFC网络接入技术具有很好的指导意义.     

多信道无线自适应通信系统与动态频率管理

单信道无线频率自适应通信系统解决点对单路信道的通信质量最佳化的问题。而本文提出了的多信道无线自适应通信系统需要解决的是一点对多点的多路信道的整体通信质量达到最佳化的问题。     

动态MIMO散射无线信道模型及性能分析

基于多入多出(MIMO)散射无线信道模型,提出一种动态MIMO散射无线信道模型,分析散射体及其收发多天线的运动对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响,得出这种影响是由收发天线的初始位置、运动速度及其传播环境决定的.数值模拟验证了这种影响,并指出空域相关性随天线单元间距增大而减小,随散射信号角度扩展增大不是一致减小,存在使相关性达最小的角度扩展值.     

在衰落信道情况下跳频多址系统的分析

分析了在衰落信道情况下,跳频多址(FHMA)通信系统的性能,着重考察了跳频系统的抗衰落能力与多址能力之间的内在关系,结果发现:对于一个确定的系统,上述两项特性是相互排斥的。分析表明,选择适当的网络工作点及采用纠错编码等措施能够改善系统的极限性能。     

用于慢速动态信道分配的热点小区簇衍生算法

针对TD-SCDMA系统现有慢速动态信道分配算法的不足,提出了一种热点小区簇衍生算法.该算法通过热点小区不断衍生的方式形成多小区系统模型,解决了热点小区簇的判别和扩展问题,提高了系统容量.仿真结果表明:热点小区簇衍生算法适用于不同的业务分布模型,相对于热点小区算法,系统资源利用率提高了3.8%.     

无线信道接入技术中冲突解决算法的研究

中首先简要说明信道接入技术在无线网络中的地位和作用；然后对当前无线网络中使用较流行的一些信道接入协议进行有针对性的分类；最后，鉴于日益发展的数据业务，主要对随机信道接入协议进行详细的阐述，将其分为随机接入算法和冲突解决算法两部分，并介绍了它们各自当前的一些主流技术。在冲突解决算法中主要从基于协议的算法以及基于信号处理的技术这两个方向进行分析比较。后体现了信号处理技术和网络技术相互融合的趋势。     

基于IEEE 802.11的多信道多址接入协议性能分析

 本文对一种基于IEEE 802.11 DCF协议多信道多址接入方案的性能进行了分析,在该接入方案中,节点在公共的控制信道上预约数据信道,随后在预约成功的数据信道上,进行数据分组的传输.本文采用马尔科夫链构建了控制信道的预约模型,给出了多信道吞吐量的理论分析算法.最后,通过仿真验证了理论分析结果与仿真结果的一致性,并给出了信道吞吐量与信道数、数据分组长度、节点密度、信道切换时延等参数之间的数值关系.     

一种新的基于网络编码的碰撞解决算法

文中提出一种叫做网络编码树算法的新的碰撞解决算法,该算法在树算法的基础上结合了网络编码技术.树算法没有充分利用碰撞的数据包,对于碰撞数据包的处理往往采用丢弃的方式.通过引入网络编码技术,可以利用碰撞的数据包带来的信息,从而提高树算法的效率和性能.通过仿真,将网络编码分裂树算法与现有的其他碰撞解决算法进行了性能比较,证实网络编码树算法大幅度地提高网络的吞吐量并降低了平均延时.     

Performance analysis of adaptive MAC protocol in VANETs considering the potential impact on throughput and transmission delays

The existing adaptive multichannel medium access control (MAC) protocols in vehicular ad hoc networks can adjust themselves according to different vehicular traffic densities. These protocols can increase throughput and guarantee a bounded transmission delay for real‐time safety applications. However, the optimized control channel interval is computed based on the maximum throughput while ignoring the strict safety packet transmission delay requirements. In this paper, we analyze the effects of the throughput and strict safety packet transmission delay with adaptive multichannel MAC protocols, such as connectivity‐aware MAC (CA MAC), adaptive multi‐priority distributed MAC (APDM), multi‐priority supported p‐persistent MAC (MP MAC), and variable control channel interval MAC (VCI) protocols. The performance and analysis results show that: (a) under a low data rate condition, CA MAC does not guarantee a strict safety packet transmission delay; (b) APDM not only satisfies the safety packet transmission requirement, but also provides the lowest safety packet transmission delay; (c) under a high data rate condition, we suggest APDM for use as an adaptive MAC protocol because it allows for high throughput for nonsafety packets and preserves low safety packet transmission delay; (d) under a low data rate condition with various data packet sizes, we suggest MP MAC for high throughput, which satisfies the safety packet transmission requirement; and (e) under low vehicle density and low data rate conditions, VCI can support high throughput. A balance between transmission delay and throughput must be considered to improve the optimal efficiency, reliability, and adaptability.     

Constraint analysis for extended dynamic fault tree

As a new extension of dynamic fault trees,time delay gate was proposed.This new mechanism can be used to model the time delay on the fault propagation from the lower level subsystems to the higher level system.The dynamic Bayesian networks was extend to solve the dynamic fault trees containing time delay gates.An algorithm based on SMT to support the optimized failure distribution under the nondeterministic range constraint of basic events was also proposed.The effectiveness is shown by comparison with existing tools on analyzing and solving real systems,and the effects of range constraints and gate parameter on the failure distribution of systems is illustrated.     

近距离无线电台邻道干扰的功率谱解析

指挥控制系统的无线通信设备数量多、工作频率范围窄,相互之间存在严重的邻道干扰.针对近距离电台间邻道干扰问题,提出了基于功率谱解析的分析方法.首先理论推导了信号原功率谱密度函数与展宽延拓后功率谱密度的严格数学关系,在此基础上研究邻道干扰产生机制,进而分析不同邻道的干扰强度,得到了邻道功率与频率之间的关系式,推导了进入接收机的信干噪比(SINR);最后,通过仿真验证了所提出的分析方法的可行性.理论计算与仿真结果相差在0.5 dB以内,为进一步有效规划指控系统频谱和提高利用效率提供了重要依据.     

OBS基于回退和信道分级的冲突解决算法

解决突发包的冲突问题是光突发交换网络的关键技术之一。为了降低突发包冲突时丢包率,提出了一种新型的基于信道分级和回退机制的冲突解决算法,该算法考虑突发业务优先级,将信道分成两个级别,有区别地对待高低优先级两种业务类型,并且增加了一部分回退信道作为保护和重发冲突数据包,能够有效地保证高优先级业务的传输可靠性。结果表明,当冲突发生时,网络能根据此时高低优先级业务量的比重配比,自适应地调节两个级别信道的数量,兼顾到低优先级业务的低丢包率,保证了较低的延时率。此算法相比以往的冲突解决算法具有较低的丢包率和相对小的延时率。     

Enabling scalable multicast protocols using dynamic overlap tree path

The scalability of a multicast protocol is a very critical issue when it is implemented on a global scale. The number of forwarding states that are maintained at each multicast router explodes when the number of multicast groups grows exponentially as in the case of global Internet. In this paper we describe a technique, called dynamic overlap tree path (DOTP), to reduce the forwarding states that need to be maintained in multicast routers and hence improve the scalability of existing multicast protocols. This technique, which can be incorporated in both the dense and sparse modes of multicast protocols, dynamically finds overlapped unbranched tree paths and merges their corresponding forwarding states to reduce the storage requirement in multicast routers. It does not introduce any additional control‐message overheads through the reduction process. OPNET simulation results show that the overall average forwarding‐state table size of the simulated networks can be reduced by about 30 per cent on the average. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

FPGA implementation of dynamic channel assignment algorithm for cognitive wireless sensor networks

The reliability of wireless sensor networks (WSNs) in industrial applications can be thwarted due to multipath fading, noise generated by industrial equipment or heavy machinery and particularly by the interference generated from other wireless devices operating in the same spectrum band. Recently, cognitive WSNs (CWSNs) were proposed to improve the performance and reliability of WSNs in highly interfered and noisy environments. In this class of WSN, the nodes are spectrum aware, that is, they monitor the radio spectrum to find channels available for data transmission and dynamically assign and reassign nodes to low-interference condition channels. In this work, we present the implementation of a channel assignment algorithm in a field-programmable gate array, which dynamically assigns channels to sensor nodes based on the interference and noise levels experimented in the network. From the results obtained from the performance evaluation of the CWSN when the channel assignment algorithm is considered, it is possible to identify how many channels should be available in the network in order to achieve a desired percentage of successful transmissions, subject to constraints on the signal-to-interference plus noise ratio on each active link.     

使用带外信令的CDMA媒体接入算法延时性能分析

分析使用带外信令的 CDMA 无线网络 MAC 算法的性能。在文献中,对 CDMA 带外 MAC 算法的性能分析工作一般通过计算机仿真进行,或者通过均衡点分析法(EPA)得到性能指标的一阶矩。文章将假设用户有思考过程,为系统建立了 Markov 模型,然后通过概率计算得到延时概率分布的完整解析表达式,从而可以得到延时性能的各阶矩。最后给出的仿真结果表明,文章的建模和分析方法是正确的。     

基于优先级信道预留的快速动态信道分配算法

针对TD-SCDMA系统现有快速动态信道分配算法的不足,提出了一种基于优先级信道预留的快速动态信道分配算法.该算法根据接力切换用户的移动台属性设定不同的优先级,为接力切换呼叫预留信道,结合小分组借用算法,增加了可移动边界动态信道分配(MB DCA)策略的灵活性.仿真结果表明,此算法相对于混合数据速率、小分组借用(MRG,mixed-data rate grouping borrowed)MB DCA算法,实现了VIP和快速移动切换用户的优先接入,有效地降低了切换呼叫的阻塞率,提高了数据业务性能和系统的信道利用率.     

一种基于全双工的无线网络MAC协议设计与性能分析

半双工无线电台使用两个独立频段实现信息同时发送和接收,而全双工无线电台则使用一个频段实现信息同时收发。为了进一步提升全双工网络性能,提出一种应用于全双工网络的简单高效的MAC协议——全双工MAC（full duplex MAC,FD-MAC）协议,该协议能够兼容IEEE 802.11 MAC协议。在综合考虑物理层和MAC层的基础上,分析了使用FD-MAC协议的全双工无线网络的性能。数值和仿真结果证明,和已有的全双工网络MAC协议相比,FD-MAC协议具有更优的网络吞吐性能和更低的能量消耗。