基于量子布谷鸟搜索的认知无线网络频谱分配

为了有效解决认知无线网络频谱分配的离散优化问题,将量子计算引入布谷鸟搜索算法,提出了一种新的组合优化算法——量子布谷鸟搜索算法。该算法使用量子鸟窝表征问题的多维解,通过Lévy flights随机游动方式和量子突变策略快速搜索到全局最优位置。通过使用基准函数验证了算法的高效性,并提出了一种基于量子布谷鸟搜索的认知无线网络频谱分配方法。然后与经典频谱分配算法在不同的网络效益函数下进行仿真性能比较。结果表明,所提出的频谱分配方法能够较快找到全局最优解,并且在不同网络效益函数下均优于已有的经典频谱分配算法。     

无线双通道网络话音业务信道接入性能分析

无线双通道网络能够有效解决战术环境下码分组网数目过小造成的码分资源浪费问题。混合业务传输环境下,实时话音业务信道接入性能是衡量无线双通道网络性能的关键指标之一。通过使用一种理想的固定时分信道带宽分配方案,在保障话音业务传输实时性的条件下,分别从单跳网络拓扑和多跳网络拓扑结构给出了双通道网络可用信道数目。使用基于优先权的混合业务多服务台离散时间排队模型分析了双通道网络的话音业务平均数目、呼叫阻塞概率、平均网络吞吐量和信道利用率等性能。数值计算结果证明：相比传统网络,双通道网络在混合业务高负载条件下能够容纳更多的话音业务并具有更低的呼叫阻塞概率。     

基于OFDM的认知无线电频谱资源分配算法研究

如何提高无线电资源利用率已经成为一个研究热点。认知无线电是解决这个问题的一个新思路。正交频分复用技术是一种无线信道高速多载波传榆技术。将来很可能在第四代通信和认知无线电得到应用。文章提出了一种基于正交频分复用的认知无线电系统中频谱资源分配和功率控制方案,并且给出了仿真结果,结果表明该方案用较低的复杂度实现了通信的需要。     

可见光通信异构网络频谱资源分配算法研究

由于当前已有方法未能对用户需求进行分析,导致可见光通信异构网络系统吞吐量以及平均满意度下降。为此,提出一种可见光通信异构网络频谱资源分配算法。将可见光通信异构网络系统最大容量作为目标,综合考虑用户需求以及最大功率限制等约束,构建可见光通信异构网络频谱资源分配模型。将模型中的对偶问题分解为简单的子问题,通过定向变异的遗传算法进行信道分配,采用拍卖算法进行信道内功率分配,最终实现网络频谱资源分配。实验结果表明,所提算法可以有效提升可见光通信异构网络系统吞吐量以及平均满意度。     

面向频谱感知的传感器网络设计

针对认知无线电网络、频谱监测等领域对宽频段频谱感知的需求,基于无线传感器网络的特点,提出了一种面向频谱感知的传感器网络设计方案,包括分簇的网络结构、分频段的协作感知机制以及感知结果的协作处理机制,分析了实现这种方案的关键技术,为利用传感器网络进行宽频带协作频谱感知提供了一种可选的方案。     

基于无线电环境地图的频谱共享网络研究

现有的频谱分配模式限制了频谱高效利用,束缚了无线电技术创新发展.频谱共享被认为是有效解决频谱供需矛盾、提高频谱使用效率的技术方案之一.在综合论述欧美等国家关于频谱共享研究进展的基础上,提出了一种基于无线电环境地图和用户分级的智能频谱共享网络架构.该网络可获得完整准确、及时可靠的频谱信息,通过对用户实行分级接入,实现不同用户高效动态地共享频谱资源.重点介绍了架构中各个网络单元的组成和功能,阐述了架构中不同网络单元之间的信息交互过程,最后剖析了架构实现上待解决的关键技术问题.相关内容为我国建设频谱共享网络提供了借鉴和参考.     

一种面向系统公平性的频谱资源分配方法

针对认知无线网络频谱分配过程中公平性和全局优化问题,提出了一种面向网络系统公平的频谱分配方法,以系统公平性为目标函数,基于认知无线网络的特性及改进的量子遗传算法,将频谱分配模型中的分配矩阵与改进量子遗传算法中的可行解相对应,在保证系统公平性的同时,避免了局部最优现象的出现。仿真结果表明,该算法能更好地实现网络效益最大化和系统公平性。     

弹性光网络中频谱碎片整理分析

在互联网环境下,网络环境中的业务数量有所上升,相应增加了网络业务类别,原有的波分网络逐渐表现出应用局限性,存在网络资源浪费问题,由此采取弹性光网络,以提升网络资源分配均衡性。文章简要分析了频谱分配的关键因素,阐述了形成频谱碎片的过程,探索了频谱分配方法,分析了整理频谱资源的技术:碎片整理需求形成、整理方法,以期保障用网质量。     

基于密钥托管的量子加密网络

量子信息论的研究是量子理论和经典信息论的一个重要交叉领域，量子位不可复制且量子纠缠态不可区分的量子信息特征提供了一种理论上绝对安全的加密术一量子加密。本文对量子必钥分发协议进行了研究，利用点点间量子密钥分发协议和基于传统密钥托管方案，提出多用户、多控制中心网络的环境下量子密钥的分发过程。     

无线网络虚拟化中资源共享的功率分配算法

针对传统无线网络中功率不能动态分配共享的问题,采用无线网络虚拟化,设计了一种基于博弈的两阶段功率分配方法(G2SPA, game theory based two steps power allocation scheme for wireless network virtualization),首先利用买卖博弈模拟了服务提供商(SP, service provide)和移动用户(MUE, mobile user equipment)之间的相互影响,提出了基于斯坦博格均衡(SE, stackelberg equilibrium)的报价策略。然后,利用拍卖理论对空闲下行功率资源进行再分配,采取McAfee机制保证拍卖的诚实性。通过仿真实验证明G2SPA算法的正确性和有效性。     

An elastic resource allocation algorithm enabling wireless network virtualization

Following the wired network virtualization, virtualization of wireless networks becomes the next step aiming to provide network or infrastructure providers with the ability to manage and control their networks in a more dynamic fashion. The benefit of the wireless mobile network virtualization is a more agile business model where virtual mobile network operators (MNOs) can request and thus pay physical MNOs in a more pay‐as‐you‐use manner. This paper presents some resource allocation algorithms for joint network virtualization and resource allocation of wireless networks. The overall algorithm involves the following two major processes: firstly, to virtualize a physical wireless network into multiple slices, each representing a virtual network, and secondly, to carry out physical resource allocation within each virtual network (or slice). In particular, the paper adopts orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) as its physical layer to achieve more efficient resource utilization. Therefore, the resource allocation is conducted in terms of sub‐carriers. Although the motivation and algorithm design are based on IEEE 802.16 or WiMAX networks, the principle and algorithmic essence are also applicable to other OFDM access‐based wireless networks. The aim was to achieve the following design goals: virtual network isolation and resource efficiency. The latter is measured in terms of network throughput and packet delivery ratio. The simulation results show that the aforementioned goals have been achieved. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

中继蜂窝网中基于功率控制的频谱分配方案

中继蜂窝网络是近年来移动通信领域的热点,为了解决传统蜂窝网络的缺点,本文提出了在中继蜂窝网中基于功率控制的频谱分配方案,通过中继方式,解决了远近效应的问题,通过频率复用可以显著的提高系统频率资源利用率和系统性能,通过采用基站功率控制技术解决了由于资源复用带来的链路干扰过大问题。     

基于泛搜索路由协议的AdHoc网络设计与实现

在AdHoc网络技术的工程实现中,路由协议的选择以及硬件无线通信系统设计是要解决的两个关键环节。本文针对节点之间无等级结构的AdHoc网络,基于一种泛搜索路由协议进行AdHoc网络系统设计和实现。硬件通信设备采用单片机C8051F920控制无线数传模块的方案进行设计,按照搜索路由协议对单片机编写程序,继而组建AdHoc网络系统。通过对网络测试所得的数据结果进行分析,表明该路由协议能适应网路拓扑结构变化,准确地找到一条适合传输的路由,所设计通信系统满足AdHoc网络的基本特征。     

A network coding based interference cancelation scheme for wireless ad hoc networks

The performance of wireless networks is limited by multiple access interference (MAI) in the traditional communication approach where the interfered signals of the concurrent transmissions are treated as noise. In this paper, we treat the interfered signals from a new perspective on the basis of additive electromagnetic (EM) waves and propose a network coding based interference cancelation (NCIC) scheme. In the proposed scheme, adjacent nodes can transmit simultaneously with careful scheduling; therefore, network performance will not be limited by the MAI. Additionally we design a space segmentation method for general wireless ad hoc networks, which organizes network into clusters with regular shapes (e.g., square and hexagon) to reduce the number of relay nodes. The segmentation method works with the scheduling scheme and can help achieve better scalability and reduced complexity. We derive accurate analytic models for the probability of connectivity between two adjacent cluster heads which is important for successful information relay. We proved that with the proposed NCIC scheme, the transmission efficiency can be improved by at least 50% for general wireless networks as compared to the traditional interference avoidance schemes. Numeric results also show the space segmentation is feasible and effective. Finally we propose and discuss a method to implement the NCIC scheme in a practical orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communications networks. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于双频通信的空间飞行器自组网动态时隙分配

针对分布式空间飞行器自组网使用传统时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)时隙分配方式时网络时延大、传输效率不高的问题,提出了一种基于双频通信的动态时分多址时隙分配(Dual Frequency Dynamic Time Division Multiple Access,DF-D...     

一种基于拍卖的无线网络资源分配方法的研究

随着Internet 应用的迅猛发展,网络资源相对匮乏的问题日渐突出,如何合理分配有限的资源为不同服务质量需求的应用提供服务, 提高资源使用效率是亟待解决的问题.分析了目前网络资源分配的特点,给出了采用拍卖作为利用市场机制实现网络资源有效配置的首选方案的原因,提出了一种基于累进第二价格模型(PSP)拍卖机制的分配方法,采用可变的保留价格(reserve price),同时定义最小效用和最小数据需求,实现了两个目的:一是最大用户群体中的满意用户的数量,其次最大化系统的吞吐量.     

Online combinatorial based mechanism for MEC network resource allocation

In this paper, the resource allocation problem for mobile edge computing (MEC) network is discussed. We focus on the design of online resource allocation strategy by considering the time‐varying demands of the combinatorial resources for the mobile users. To handle this issue, at first, a time splitting‐based online allocation mechanism is introduced. Then, for a given resource allocation period of the time splitting, a combinatorial auction mechanism for the combination resources allocation is proposed. We further prove that the proposed combinatorial auction is both individual rational and incentive‐compatible, and which can bring a higher revenue to the service provider. In order to verify the performance of the proposed mechanism, a variable‐relaxed‐based performance‐bound algorithm and a greedy optimization‐based suboptimal algorithm are presented for comparison purpose. Finally, the performance of these proposed algorithms are testified by numerical simulations, which confirm the analysis results.