一种量子局域网方案及其性能分析

提出了一种基于纠缠交换和经典交换的量子局域网方案．采用载波侦听多址／碰撞检测协议实现多址，由经典交换机传送建立和释放信道等控制消息．通过纠缠交换建立收发端光子的纠缠，基于量子隐形传态的原理传递量子信息．对该量子局域网进行性能分析．结果表明系铣传输量子信息的吞吐率随着通信双方成功建立纠缠的概率、发端成功进行Bell态测量的概率和接收端成功检测到发送量子比特的概率增大而显著增加．     

一种优化基站服务状态的C-RAN联合波束设计

为实现云无线接入网络（C-RAN）系统低时延数据传输,提出了一种基站缓存和前向链路组播传输模式,通过联合优化前向链路波束和接入链路波束,使系统传输时延最小.采用L0范数逼近、连续凸逼近和半正定松弛技术,将非凸的时延最小化问题转化为凸问题,并提出了一种有效的迭代算法以获得问题的解.不同于传统基于缓存的C-RAN组播传输方案,所提方案可根据基站缓存内容和前向链路信道质量,决定基站的服务状态,即暂停服务和继续服务.仿真结果表明,相比于传统方案,所提方案可有效地降低系统的传输时延.     

无线传感器网络角度随机路由协议

根据无线传感器网络中每个节点到汇聚节点的角度不同,提出一种新的角度路由协议.通过仿真和理论推导,给出了当源节点与目的节点距离固定时以平均路径跳数为指标的协议多跳性能,表明协议能以一半活动邻节点获得和地理位置路由协议相同的路由成功率.在采用载波侦听的介质访问控制（MAC）协议下,理论推导出单跳内传输单个数据包所需的能量消耗和总时间,进而分析了数据包传输时延性能,仿真表明,本协议相对于地理位置路由协议能减少能量和时延,且受优先区域个数的影响小,能有效延长网络的使用寿命.     

车联网MAC层基于禁忌搜索算法的拥塞控制策略

针对车辆自组织网络中媒体访问控制(media access control,MAC)层广播信标的拥塞控制问题,提出基于禁忌搜索算法的拥塞控制策略。该策略在拥塞检测部分,通过与阈值的比较,判断决定是否启动拥塞控制。在拥塞控制部分,采用禁忌搜索算法,建立禁忌列表,通过最小化传输时延和抖动,得到传输范围和速率的最优值。仿真结果表明,在城市交通道路情景下,基于禁忌搜索拥塞控制的策略相比载波侦听多路访问/冲突避免(carrier sense multiple access with collision avoidance,CSMA/CA)策略,丢包率减小、平均吞吐量增大以及平均时延得到改善。     

多用户MIMO-WET系统中短包传输的块错误概率分析

针对超可靠低时延通信的收发设备能量受限和超可靠性要求的特点,将多天线技术应用于无线能量捕获的短包传输系统,研究了多用户多天线无线能量传输（MIMO-WET）系统中短包传输的块错误概率性能.首先利用每个用户的信噪比累积分布函数和高斯函数近似的方法,推导出块错误概率的近似闭合表达式;然后对无线能量传输阶段中的时隙数和无线信息传输（WIT）阶段中的功率分配系数因子进行联合优化,实现总块错误概率的最小化.仿真结果验证了所推导的块错误概率闭合表达式的正确性,并根据仿真数据得到：在给定信息传输的块长度和天线数量条件下,WET和WIT所用时隙数存在最优值.     

考虑X2接口时延的系统仿真方法与CoMP性能分析

为了评估LTE-A系统中X2接口时延对多点协作传输(CoMP)技术的实施所带来的影响,建立了有时延的系统信道模型,搭建了非零时延CoMP技术的系统级仿真平台,仿真了3种典型的CoMP方案.分析了系统性能、协商复杂度以及时延敏感程度的关系,指出系统性能随着时延的增加而急剧下降,系统对时延的敏感度随着协商复杂度的提高而增加,在回程时延大到一定值时,CoMP技术便不再适用于LTE-A系统.     

MIMO-OFDMA系统下行链路的一种自适应资源分配方案

为了在MIMO-OFDMA系统中利用延时的信道状态信息极大化系统吞吐量,提出了一种结合正交空时分组码与特征波束形成的传输方案,并在上述传输方案中提出一种低复杂度的两步子载波分配算法.首先根据用户平均信道质量与速率需求分配带宽,然后遵循标定星座距离最小的准则依次将各子载波指派给用户,获得多用户分集增益.最后在子载波间分配功率确保达到用户速率要求.仿真结果表明,该方案能充分利用具有时延的信道状态信息和多个发射天线有效提高系统吞吐量.     

基于子前导序列的IoT系统随机接入方案

为了降低物联网（IoT）系统中通信设备的平均接入时延,提高接入成功率,设计了一种适用于大量通信设备竞争接入的前导序列,并提出了相应的随机接入方案.该随机接入前导序列主要基于对原序列的频分复用,增加了可用的前导序列数量,从而降低了接入冲突概率,减少了接入冲突所造成的接入时延与物理上行共享信道资源的浪费.仿真结果表明,该随机接入冲突检测算法可以有效地降低IoT系统中通信设备的平均接入时延,提高通信设备的接入成功率.     

并行中继网络中复数域网络编码的优化设计方案

在并行中继网络中,基于复数域网络编码的并行中继方案具有较大的传输时延以及目的节点检测复杂度,提出了一种复数域网络编码的优化设计方案,性能分析和仿真结果表明,优化设计方案具有与并行中继方案相同的网络吞吐量和分集增益性能,且该方案进一步减少了信源符号的传输时延,降低了目的节点检测复杂度,与并行中继方案相比,符号错误概率有所...     

星座成形在超奈奎斯特传输中的应用

为了满足第6代移动通信系统对编码调制的更高要求,提出了基于星座成形的超奈奎斯特传输方案.研究了概率成形和几何成形在超奈奎斯特传输中的应用,对平均互信息进行理论分析.仿真结果表明,所提基于概率成形的正交幅度调制超奈奎斯特传输方案具有更好的平均互信息性能及更低的错误率.     

5G蜂窝网辅助的车载自组网数据传输机制与路由算法

针对车联网中不同种类数据的传输需求,该文提出一种V2V和5G蜂窝网络结合的混合消息传输机制及路由算法.将车联网中的数据包分为时延敏感型和非敏感型两种类型,利用5G蜂窝网低时延、高可靠性、网络覆盖范围广的优势,高效传输时延敏感型的数据消息.由于自组网比高性能的5G蜂窝网具有更低的成本,因此针对时延非敏感型数据包设计了一种...     

A new constrained-send mechanism to enhance the performance of IEEE 802.11 DCF

In this paper, a modified access mechanism named Constrained-send DCF (CDCF) is proposed to improve the performance of IEEE 802.11 DCF protocol. It is found that, in DCF, the transmission probability is higher than the reasonable value when the node number is greater than 4 under basic access scheme or than 17 under RTS/CTS scheme, and it results in serious collision. To avoid collision of high access loading, a constrained-send probability is introduced at the end of each back off procedure for the station transmitting. The performance of this mechanism is analyzed based on a 2-Dimension Markov analytical model, after that the optimum constrained-send probability is derived. Numerical results show that the CDCF mechanism has much better performance than DCF with respect to both system throughput and average packet delay. And under RTS/CTS scheme, although CDCF slightly improve the throughput performance (due to the natural good throughput performance of RTS/CTS-scheme DCF), it leads to a much better average packet delay performance compared to DCF. The CDCF keeps all the features of the IEEE 802.11 DCF protocol and is quite easy to implement.     

喷泉码纠错的无线网络切片传输时间分析

为了提高无线通信中网络切片传输的吞吐率,避免引入大量的反馈延时,将无重传的喷泉码机制用于无线网络切片的纠错传输.在该方案中,采用基于喷泉码的前向纠错机制代替传统的自动重传请求机制,实现网络切片的无线传输;并针对喷泉码纠错机制,优化了网络切片的切片方案.这种方案,通过喷泉码无重传以及低冗余度的纠错特性,可以降低网络切片传输协议的复杂度和传输延时;尤其在丢包率较大的网络环境下,单位时间内喷泉码方案可以传输更多的有效切片数据,提高无线网络切片的传输吞吐率.在此基础上,分别构建了基于喷泉码的无线网络切片传输系统和基于自动重传请求方案的无线网络切片传输系统,并对这两个系统的传输时间进行了分析和比较.仿真结果表明:当网络丢包率超过5×10-2时,网络切片采用喷泉码方案具有比自动重传请求方案更低的传输时间;当丢包率为10-1时,喷泉码方案的传输时间比自动重传请求方案可降低22%以上;随着丢包率的增大,喷泉码方案在传输时间上的优势更加明显.     

基于时延范围预测的媒体播放控制算法

在分组多媒体通信中,根据Chebyshev不等式和时延抖动的统计特性,预测分组的网络时延范围,在时延范围预测的基础上提出一种适用于实时分组语音通信的媒体播放控制算法．该算法记录先前到达分组的网络时延,用它们对当前的播放时延作短期预测,并根据播放时延的估计调整每个突发期中分组的播放时刻．实验结果表明该算法可以自适应地跟踪网络时延的变化,较大程度上降低播放时延,使得迟到分组的比值保持在1％左右．     

智能反射面辅助的短包通信系统：时延与安全性能分析

智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)以其灵活性、低成本和高效率的特性,被认为是第6代移动通信系统的关键技术之一。为了提高短包通信的性能,提出了一种RIS辅助的短包通信系统。在有限长编码定理的指导下,基于排队论及有效容量理论分析了RIS辅助的短包通信系统统计时延违反概率并得到了闭合表达式;基于物理层安全理论,分析了RIS辅助的短包通信系统遍历保密传输速率并得到了闭合表达式,进一步得到了高信噪比条件下系统遍历保密传输速率闭合表达式。通过蒙特卡罗仿真验证了理论分析结果的有效性,通过增加智能反射单元数量、将RIS部署在靠近发送端或接收端的位置,可有效降低短包通信系统统计时延违反概率、提升遍历保密传输速率。     

一种嵌套移动网络中的路由优化机制

针对嵌套移动网络中的乒乓路由和数据包多层隧道封装问题,将区域管理和移动自组织网络多跳转发的路由思想结合起来,提出了一种新的移动网络路由优化机制.该机制通过构建新的网络优化模型,实现域内自主路由和数据最短路径转发;通过更新接入点的路由信息,保持原有的转交地址CoA不交,减小了域内切换的时延.性能分析表明,该机制减少了数据传输的封装次数和隧道长度,具有较小的传输和切换时延.     

通过链路层ARQ提高无线环境中的TCP吞吐量

提出了一种用于提高无线环境中传输控制协议(TCP)性能的链路层选择性重传的改进方案——自适应选择性重传。本方案借助于每个数据包在数据链路层被拆分成多个无线帧这一特点,对包中所有帧的重传次数之和进行限定,使得该和可以根据各个帧的需求进行自适应的分配。推导了采用该方案时无线链路的误包率和包的传输时延的表达式。通过引入Padhye的TCP吞吐量模型,分析了采用自适应选择重传方案系统的TCP吞吐量。仿真结果表明,与传统方案相比,自适应选择重传方案在高误帧率环境下以较低的误包率、略大的传输时延获得了较高的TCP吞吐量。     

一种基于多层优先级和差分服务机制的CSMA/CA改进算法

针对CSMA/CA算法的回退指数变化固定、对第2次CCA检测信道为忙时的处理不当这2个不足,提出一种基于多层优先级和差分服务机制的时隙CSMA/CA算法。通过优先级设定不同的回退指数BE,采用CCA2失败时再执行1次CCA的方法来克服以上2个不足。OPNET仿真结果表明,该算法在吞吐量、网络时延、成功接入信道概率方面优于原CSMA/CA算法。       

海上自组网中基于侦听的MAC协议退避算法

无人艇通常以编队协同的方式进行作业,并通过自组网进行数据交换.因海浪等因素影响,海上自组网的信道传输损耗通常处于动态变化中,现有MAC协议的退避算法在动态海上环境下无法区分分组碰撞和分组丢失,会出现可靠性和稳定性下降的问题.为此,本文提出一种基于信道监听的自适应最小竞争窗口退避算法,该算法通过感知邻近竞争节点数目来估计信道状态,降低信道冲突概率和重传次数,提升了网络整体的可靠性和稳定性.仿真结果表明,与经典BEB算法相比,改进算法的吞吐量和公平性分别最大提高28.67%和62.00%,端到端延时和丢包率分别最大降低2.84%和15.10%.     

分层分组无线网络性能分析

在考虑大规模分布式分组无线网络（PRN）前提下，对能量减小网络控制业务量的一种分层网络组织协议进行了分析，并与分布式分组无线网络的性能进行了比较，在分析分组无线网络采用TDMA延时传输协议的网络平均延时特性时，提出了网络节点平均传输概率的指标，并且提出了一种改善分层分组无线网络平均延时性能的方法，使分层分组无线网络在减小网络控制业务量与提高网络性能之间达到了更好的折中。