QoS保证的无线系统资源分配和调度策略

该文研究了无线通信系统保证用户服务质量要求(QoS)的资源分配和调度策略,从信道遍历容量角度出发分析基于Round Robin (RR)和多用户分集/RR思想的调度策略,并提出一种性能更好的部分多用户分集调度策略。该策略将一帧分成若干子帧,子帧的大小以及当前用户集合由无线资源分配算法根据用户的速率要求确定,调度机在每个时刻将各子帧分配给当前用户集合中信道增益最好的用户。仿真结果表明,相比于RR调度和多用户分集/RR调度,部分多用户分集调度能够减少信道占用率并且提高平均信道容量。     

基于实时业务挤占的OFDMA系统的无线资源分配方案

为了在实时业务和非实时业务共享无线资源的场景中增加系统吞吐量,该文提出了一种基于实时业务挤占的无线资源分配方法,该方案首先实施统一调度,然后进行实时业务挤占过程。在保证对实时业务服务的情况下,实时业务挤占的无线资源分配方案提高了多用户分集效果,增加了系统的吞吐量。理论和仿真分析表明,与已有的传统的实时业务和非实时业务共享无线资源的调度方案相比,该方案能够提供更高的系统吞吐量和频谱效率。在实际应用中,该方案具有一定的可行性和可操作性。     

MAC层实时业务满意度评价模型及基于满意度的包调度与资源分配方法

该文给出了无线通信系统中MAC层可实现的评价用户VoIP业务和实时视频业务满意度的方法,该方法根据MAC层统计的丢包率及丢包模式等信息计算当前业务的用户满意度。基于文中的业务满意度评价准则,该文进一步提出一种在WiMax系统中基于满意度的包调度和资源分配算法。仿真结果表明,该方法在保证系统获得较高吞吐率的同时,能够更好的保证实时业务的满意度。     

正交频分多址系统中一种面向多业务应用的自适应资源分配算法

针对正交频分多址(OFDMA)系统下行链路多业务自适应调度的问题,该文首先以最大化系统吞吐量为优化目标、每种业务的服务质量(QoS)保证为约束条件,建立了一种通用的多业务自适应资源分配模型。为解决此优化问题,提出了一种具体的自适应资源调度算法。该算法对实时业务按照用户选择最好的信道的原则分配尽可能少的资源以保证其QoS,对非实时业务把尽可能多的剩余资源按照信道选择最好的用户的原则进行分配,充分利用信道资源,提升系统容量。仿真结果表明,该算法保证了下行OFDMA系统吞吐量的同时,在实时业务的延时和丢包率等方面有一定的优越性。     

Hierarchical Dynamic Bandwidth Allocation Algorithm for Multimedia Services over Ethernet PONs

In this paper, we propose a new dynamic bandwidth allocation (DBA) algorithm for multimedia services over Ethernet PONs (passive optical networks). The proposed algorithm is composed of a low‐level scheduler in the optical network unit (ONU) and a high‐level scheduler in the optical line terminal (OLT). The hierarchical DBA algorithm can provide expansibility and efficient resource allocation in an Ethernet PON system in which the packet scheduler is separated from the queues. In the proposed DBA algorithm, the OLT allocates bandwidth to the ONUs in proportion to the weight associated with their class and queue length, while the ONU preferentially allocates its bandwidth to queues with a static priority order. The proposed algorithm provides an efficient resource utilization by reducing the unused remaining bandwidth caused by the variable length of the packets. We also define the service classes and present control message formats conforming to the multi‐point control protocol (MPCP) over an Ethernet PON. In order to evaluate the performance, we designed an Ethernet PON system on the basis of IEEE 802.3ah “Ethernet in the first mile” (EFM) using OPNET and carried out simulations. The results are analyzed in terms of the channel utilization, queuing delay, and ratio of the unused remaining bandwidth.     

一种优化无线多媒体业务接入允许控制和资源分配算法

无线网络中的多媒体业务具有很大吸引力。本文将多媒体业务分为实时业务和非实时业务,提出了一种呼叫接入控制优化算法CAC-RA,此算法通过采用马尔科夫方法,排队论和非线性规划模型,同时解决呼叫允许控制和资源优化分配问题。提出的利益函数考虑了最大利用资源,同时满足无线网络各类用户的QoS要求,同时尽量减少用户的资源重新分配的频率和幅度变化,仿真实验数据显示CAC-RA算法能较好地适应业务变化的网络,同时实现了较为理想的利益值,满足无线网络多媒体用户的QoS要求。     

无线环境下失真和时限感知的视频分组调度机制

现有无线分组调度算法一般以最大化系统吞吐量或者保证用户之间公平性为目标。然而,不同视频分组之间存在着重要性差异,使得传统的内容无关调度算法不适用于无线视频传输。充分发掘视频分组之间存在的重要性差异并准确衡量视频分组的传输失真,能够在资源受限的无线环境下更合理地分配资源,提高视频传输质量。该文首先提出一种分组级别视频传输失真衡量模型,用于预测视频分组丢失对视频质量的影响,然后考虑分组时限的影响,提出分组级别的时限扩展模型。在此基础上,利用正交频分复用(OFDM)技术在无线资源(时域、频域及功率)分配上的灵活性,提出一种基于梯度的失真和时限感知调度算法。仿真结果表明该文所提出的调度算法相对于传统内容无关算法最大有4.3 dB的平均峰值信噪比(PSNR)增益。     

基于QoS保证的广播/组播OFDM系统资源分配策略

该文提出了一种基于服务质量(QoS)保证的次优广播/组播OFDM系统资源分配算法。算法在最优分配原则的基础上采用不同广播/组播业务目标速率作为约束条件,并以业务组中最差接收用户传输速率作为搜索目标,使得业务组中全部用户达到QoS要求,算法的公平性及有效性得到提高;同时采用时频格作为分配算法中的基本资源单位,以降低分配算法的复杂度。仿真结果表明,改进分配策略的系统吞吐量性能接近最优广播/组播分配算法,提高了广播/组播系统资源分配的公平性。     

一种低复杂度基于公平性的MIMO-OFDMA资源分配方案

该文针对MIMO-OFDMA下行链路系统,考虑在总功率和BER 以及用户数据速率成比例的约束下,以获取整个系统吞吐量极大化为准则,提出一种基于成比例公平性约束的资源分配方案。新的方案基于MIMO信道状态信息,利用特征子信道来确定子载波和功率分配,充分利用了空间域,频域以及多用户分集提高系统的频谱效率。在子载波分配时,松弛成比例约束条件,使用户数据速率近似地成比例于每个用户分配的子载波数,推导出一种线性的不需要迭代的低复杂度的功率分配方案。仿真和分析表明,整个方案在保证系统吞吐量的前提下,取得了用户间良好的速率公平性,同时又具有较低的计算复杂度。     

MIMO-MC-CDMA中基于拉氏算子的资源分配算法

提出一种应用于多输入多输出MC-CDMA系统的功率、码道自适应分配算法。基于接收端的信道反馈信息,发送端在总发射功率受限的条件下通过多用户间功率和码道的分配最大化系统吞吐量。算法通过限制用户的最大和最小码道数来实现用户之间的带宽公平性。算法最终归结为一个约束优化问题并利用拉格朗日乘子法进行求解。提出一种用于加快拉格朗日乘子收敛速度的搜索算法,计算机仿真验证了算法的有效性。     

基于Stackelberg博弈的虚拟化无线传感网络资源分配策略

虚拟化技术可有效缓解当前无线传感网络(WSN)中资源利用率较低、服务不灵活的问题。针对虚拟化WSN中的资源竞争问题,该文提出一种基于Stackelberg博弈的多任务资源分配策略。依据所承载业务的不同服务质量(QoS)需求,量化多个虚拟传感网络请求(VSNRs)的重要程度,进而,利用分布式迭代方法,获取WSN的最优价格策略和VSNRs的最优资源需求量,最后,根据纳什均衡所确定的最优价格、最优资源分配量,对多个VSNRs分配资源。仿真结果表明,所提策略不仅能满足用户的多样化需求,而且提升了节点和链路资源利用率。

     

基于能效优化的用户调度与资源分配算法

该文针对多用户OFDMA移动通信下行系统,提出了基于能效优化的用户调度和资源分配方法。所提方法在满足用户服务质量(QoS)要求的前提下,以最大化系统能效为准则建立优化模型,假设在发射端完全已知信道状态信息(CSI)的情况下,充分利用系统内在的分集,给出了用户调度与速率分配的策略,有效地提高了系统的能量使用效率。仿真结果表明,所提算法的性能在较低复杂度前提下能够取得接近最优算法的性能。     

一种新的分布式QoS控制动态资源调配算法

该文提出了一种新的分布式环境下用于QoS控制的基于模糊逻辑的动态资源调配(Fuzzy logic based Dynamic Resource Allocation,FDRA)算法。分布式环境采用集中式带宽代理(Bandwidth Brokers, BB))与分布式BB相结合的控制模式。分布式BB基于滑动窗口和滑动指针机制,在分配资源不足时向集中式BB请求追加资源,在占用资源高于需求一定阈值时滞后释放部分追加资源。追加资源块和释放资源块的大小分别由集中式BB和分布式BB根据当前网络负荷状态,采用模糊逻辑确定。模糊逻辑算法引入新的基于数据源特性的隶属度函数生成方法,提高决策的有效性。仿真结果证明,该文提出的算法性能优于已有文献的算法。     

A New MAC Protocol Ensuring the Multimedia Traffic QoS for CDMA Networks

This paper describes the CDMAC, a new Medium Access Control (MAC)protocol for multimedia traffic in CDMA wireless networks. Theprotocol intends to extract the maximum capacity and flexibilityout of the CDMA scheme and at the same time guarantee the expectedQoS of different service types. CDMAC is able to maintain QoSrequirements thanks to the shaping, policing and trafficdifferentiation performed by the scheduler. Moreover, an iterativealgorithm, applied at the beginning of each frame, is used to findthe optimal power vector for all mobiles present in the system,which maximize the system capacity. The basic constraint of thecapacity maximization process is that the BER QoS of eachconnection should be fulfilled. Finally a distributedimplementation, feasible in a practical scenario, is presented.     

基于合作中继的OFDM蜂窝网络的QoS感知资源调度算法

针对基于中继的OFDM蜂窝网络,该文考虑具有不同QoS要求的混合业务场景,引入合作传输机制,提出了一种基于合作中继的QoS感知资源调度算法,解决了合作中继节点选取,子载波分配以及功率控制等问题。以最大化系统效用为目标,在考虑QoS业务的速率要求与基站功率约束的同时,针对中继结构引入了中继节点的功率约束。为降低计算复杂度,将原非线性组合优化问题分解为子载波分配与功率控制两个子问题。仿真结果表明,该文所提算法在能量节约、系统效用,吞吐量等性能方面都有显著优势。     

无线多媒体传感器网络研究

无线多媒体传感器网络(WMSNs)是在传统无线传感器网络(WSNs)的基础上发展起来的具有音频、视频、图像等多媒体信息感知功能的新型传感器网络,具有广阔的应用前景。该文介绍了WMSNs的概念,分析了WMSNs区别于传统WSNs的个性化特点。对节点系统、MAC协议、路由协议、多媒体信息处理等关键技术的国内外研究现状、面临的问题和可行的解决方案进行了深入探讨。最后对WMSNs亟待解决的问题和发展趋势进行了总结。     

基于不完备CSI的OFDMA公平资源分配算法

针对在信道状态信息不完备时,很难兼顾系统容量和公平性这一问题,通过引入公平松弛因子,提出一种公平性可调的遍历容量最大化资源分配算法。为了降低计算复杂度,在利用对偶优化方法求解拉格朗日算子过程中,提出同层循环迭代的搜索方式以代替传统的内外层循环迭代方式。通过仿真和分析表明,该算法在满足公平性的同时实现了遍历容量最大化,且计算复杂度明显降低。     

基于跨层公平性准则的自适应无线资源分配方法

该文提出了一种新的公平性准则,它既适用于实时业务又适用于非实时业务,是一种对物理层和MAC层联合优化的跨层公平性准则。基于该准则提出了一种新的跨层自适应资源分配方案。仿真结果显示,该方案不仅可以较好地满足用户提出的QoS要求,而且可以保证用户间服务质量满意度的公平性。     

时变信道下基于有效容量的OFDMA系统资源分配方案

该文给出时变信道下多用户正交频分多址接入(OFDMA)系统的有效容量表达式。为了最大化系统平均有效容量,该文利用泰勒近似得到了渐近可达的多用户调度准则,根据用户移动速度、业务时延敏感特性和有效容量的关系调度用户。仿真结果表明,该方案能够更好地提高移动用户有效容量。     

效用及实时业务QoS联合保证的资源分配方案

为了有效利用和公平分配有限的网络资源,从而优化网络性能,提高社会福利,该文提出了一种效用及实时业务QoS联合保证的资源分配方案,将效用模型与具有不同服务质量需求的业务相结合,引入需求带宽和期望带宽,建立优化模型。方案不仅体现了资源分配效率的要求,达到系统效用的最优,同时优先保证实时业务的QoS要求,并达到QoS保证业务和尽力而为(Best Effort, BE)业务之间的公平分配。仿真结果表明,提出的方案较传统方案有效地提高了系统总效用,实现了面向服务的资源分配目标,优化了网络系统的整体性能。