基于MPUDP的多链路信道分配协议设计与实现

在如今网络直播爆发的时代背景下,传统的常规用户数据报协议(User Datagram Protocol, UDP)存在链路性能不稳定、可靠性低、高延时等问题,而多链路并行传输是克服该问题的重要技术途径之一。本文基于UDP传输协议设计了一种多路径协作传输协议,即MPUDP(Multi-path User Datagram Protocol)。协议通过数据训练对每条信道的丢包率、RTT和乱序情况进行实时监测,对每条路径是否参与传输进行管理,并且对传输路径进行速率分配,有效改善系统的传输带宽。仿真结果表明：本文提出的多路径协作传输协议相比于UDP传统协议,在相同的误码率情况下,带宽近似扩大链路数目的倍数,与MPTCP协议相比,在损失丢包率0.1%的情况下,带宽提升了链路数量倍的吞吐量。     

P2P流媒体中的多发送端选择算法

 在多对单P2P流模式下,如何选择多个发送端,并为其最优地分配发送速率和数据是一个难题.为此,提出了一种新的多发送端选择和最优速率及数据分配算法(MSRDA).首先把待解决的问题模型化为线性最优化问题,然后给出了求解最优化问题的算法.不同于已有的算法只按链路的丢包率来选择发送端,MSRDA根据到各发送端链路的丢包率与链路的可用带宽比升序排序来选择多发送端,并最优地分配发送速率和数据.理论分析和仿真实验结果表明:在不同的网络条件下MSRDA能有效地减少聚合带宽的丢包率,并具有自适应性,优于现有同类算法.     

无人机短包通信中基于NOMA传输的安全性能分析

针对物联网（IoT）通信的低延时需求,为了保证数据传输的灵活性,本文构建一种基于短包传输的无人机（UAV）通信网络。由于非正交多址接入（NOMA）技术能够增加可服务的地面用户数量,故将该技术应用到无人机短包通信（UAV-SPC）系统中可以解决多用户的安全传输问题。与正交多址（OMA）技术相比,NOMA可有效提高用户接入公平性和频谱利用率,因此被广泛用于下行链路的通信传输。为解决复杂的安全传输问题,首先证明在功率和译码错误率约束的条件下,分别存在最优的功率分配,数据传输包长和系统传输比特数使目标用户的平均安全吞吐量最大。在此基础上,通过本文所提算法得到安全传输问题的优化解。实验结果验证了该算法的稳定性和可行性。此外,与基准方案相比,本文所提方案可有效降低短包传输的通信时延,提高系统中目标用户的平均安全吞吐量。     

应用DT-MLWDF降低下一代铁路通信业务的丢包率

针对目前铁路通信系统丢包问题,采用最大权重优先算法和最大权重时延优先算法对延时改进,提出基于延时吞吐量算法(DT-MLWDF),找出接近阈值的最大度量业务;然后利用比例算法均衡最大度量业务的吞吐量和数据传输,降低业务丢包率,解决车地实时性(RT)和非实时性业务(NRT)数据的同步传输问题。以往调度算法侧重于商业LTE技术,改进算法是在铁路通信系统中的应用。仿真结果显示,在阈值范围内增加时延,可以有效地降低丢包率。     

基于改进令牌桶算法的分级协同流控模型设计

随着民机空地传输网络的高速发展,未来航空机载数据传输需要支持分级高速可靠通信.为了满足不同应用的传输质量需求,面向空地传输网络中的多种通信链路,设计了基于改进令牌桶算法的分级协同流控模型,并提出了针对传输层、网络层不同优先级队列的协同流控调度机制,实现了机载数据空地分级可靠传输.仿真实验表明该模型及算法是高效可行的.     

传输延迟感知的多路径并发差异化路径数据分配算法

针对多路径并发传输模型的整体性能在部分通信路径性能突变时会急剧下降的多种原因进行分析,选取对性能影响最大的因素(传输延迟)进行了优化,提出了一种针对多路径并发传输模型的传输延迟感知的路径数据分配算法。通过结合各条通信路径的实际传输延迟来分配多条通信链路的数据发送量,以及各条路径上发送的数据分组序号,减少路径性能恶化对多路径并发传输模型整体性能带来的影响。分析和实验结果表明,本算法能够相对默认的轮询数据分配算法取得较好的运行性能。     

无线Mesh网络集中式信道分配算法设计

以集中式无线Mesh网络(WMN)为基础,分析和研究了传统多信道分配算法,并在此基础上提出了以节点优先级和分组为特点的多接口多信道分配算法(Channel Assignment based on Rank of Node and Link group,CAR-NL),该算法结合节点分级和链路负载预期评估机制,通过节点链路分组按级分配信道。通过仿真实验表明,该算法能有效提高无线Mesh网络多业务流并发执行时系统整体吞吐量,并实现较低的丢包率。     

链路聚合在海事卫星网络中的应用研究

通过海事卫星传输流媒体视频已成为当前通信领域发展的热点,但海事卫星由于其本身通信资源的不足,其提供的带宽尚很难满足高码率的实时视频传输需求。针对这一问题,提出了一种链路聚合解决方案,通过链路聚合多路卫星链路,采用对流媒体视频数据进行分拆、传输路由分配和控制、以及数据缓冲、帧失序控制等方法,实现数据传输速率的提高,从而有效提升海事卫星链路流媒体视频的传输质量。     

一种基于IEEE802.16无线MESH网络集中调度机制的时隙分配方法

在基于IEEE 802.16的无线Mesht网络中,时隙分配算法对网络性能有重要影响.针对现有时隙分配算法只研究上行链路且时隙分配的结果导致中继节点在转发数据时频繁在相邻时隙间进行收发切换的问题,提出了一种上下行链路通用的时隙分配方法,对于上行链路,跳数较小节点的数据优先传输,而对于下行链路,跳数较大节点的数据优先传输,在传输路径上采用逐跳传输的策略.仿真结果证明了该算法的有效性.     

802.11无线网状网中基于时频信道的准动态信道分配算法

该文首次在多天线多信道802.11无线网状网中提出了时频信道的概念。时频信道是通过在时间和频率两个维度划分无线资源取得的。这种划分方法增加了信道数量,使信道划分更加精细,为提高系统的信道利用率做了准备。在时频信道的基础上,提出了准动态信道分配算法。该算法可以和现有的固定信道分配算法结合,实现准动态信道分配,根据链路上负载变化,取得最大的吞吐量。该算法先根据固定信道分配算法为各链路分配相同数量的时频信道,剩余部分当作公共信道。在通信过程中,各链路首先使用分配给自己的信道和空闲的公共信道。如果分配给一个链路的信道不够,且别的链路上的信道有空闲,该链路还可以暂时使用这些空闲信道。理论分析和仿真结果证明该算法可以有效提高系统的吞吐量。     

Efficient allocation of LTE downlink spectral resource to improve fairness and throughput

For the current generation of cellular communication systems, long‐term evolution (LTE) has been the major protocol to support high‐speed data transmission. It is critical to allocate downlink spectral resource in LTE, namely, resource blocks (RBs), but the issue is not well addressed in the standard. Therefore, the paper develops an efficient RB allocation algorithm with 4 mechanisms to improve both fairness and throughput in LTE. For fairness concern, our RB allocation algorithm uses a resource‐reservation mechanism to prevent cell‐edge user equipments from starvation, and a credit‐driven mechanism to keep track of the amount of resource given to each user equipment. For throughput concern, it adopts both weight‐assignment and RB‐matching mechanisms to allocate each RB to a packet according to its flow type and length. Through simulations, we demonstrate that the proposed RB allocation algorithm can significantly increase both throughput and fairness while reducing packet dropping and delays of real‐time flows, as compared with previous methods.     

一种适用于地空通信的负载分布算法

针对地空通信系统传输时延较高、吞吐量较低的问题,提出了一种拥塞感知负载分布（Congestion-aware Load Distribution,CALD）算法。算法通过通信路径质量的变化,估计对应路径的拥塞窗口变化情况,自适应地调整每次子流分配大小,降低端到端的延迟,以应对地空通信的低带宽和高时延特性。同时基于搭建的多路径端到端服务器进行了实验,结果表明,所提算法在吞吐量性能和端到端延迟等方面都优于现有的子流分配算法。     

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。     

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...     

Resource allocation for real-time traffic in unreliable wireless cellular networks

Providing reliable transmission for real-time traffic in wireless cellular networks is a great challenge due to the unreliable wireless links. This paper concentrates on the resource allocation problem aiming to improve the real-time throughput. First, the resource allocation problem is formulated as a Markov Decision Process and thus the optimal resource allocation policy could be obtained by adopting the value iteration algorithm. Considering the high time complexity of the optimal algorithm, we further propose an approximate algorithm which decomposes the resource allocation problem into two subproblems, namely link scheduling problem and packet scheduling problem. By this method, the unreliable wireless links are only constrained in the link scheduling problem, and we can focus on the real-time requirement of traffic in packet scheduling problem. For the link scheduling problem, we propose the maxRel algorithm to maximize the long-term network reliability, and we theoretically prove that the maxRel algorithm is optimal in scenarios with dynamic link reliabilities. The Least Laxity First algorithm is adopted for the packet scheduling problem. Extensive simulation results show that the proposed approximate resource allocation algorithm makes remarkable improvement in terms of time complexity, packet loss rate and delay.     

Performance evaluation of TCP under dynamic allocation scheme for down‐link transmission rate in W‐CDMA systems

IMT‐2000 has attracted much attention as the Next Generation Mobile Communication System. IMT‐2000 can provide high‐bit‐rate data communication service, so that a great number of packets conveyed by TCP (transmission control protocol) can be transmitted over a wireless link. W‐CDMA, standardized in 3GPP (which standardizes IMT‐2000), allows dynamically allocating transmission rates to flow over a wireless link in response to a changing FER for each flow, which is thought to be essential for a next generation mobile communication system. Therefore, in this paper, we study the characteristics of the dynamic allocation scheme when TCP flows share a wireless link, and, in particular, we focus on the throughput performance of these TCP flows. First, we use simulations to examine the effectiveness of the dynamically allocating down‐link transmission rate for TCP flows in response to changing the frame error rate (FER). Through the simulation results, we will show how it can improve the total throughput performance of TCP flows. Furthermore, we can obtain an effective way to allocate transmission rates to flows with different FERs in order to achieve high total throughput. Finally, we will deal with a case of multiple flows from a fixed host to a mobile host. In actual networks, this often happens. In this case, we will show that the total throughput of TCP flows degrades less than in the single‐flow case, even when the FER is high. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于比例公平原则的多用户MIMO-OFDM系统资源分配

提出了一种基于比例公平原则提高MIMO-OFDM系统吞吐量的子载波和功率分配算法.它在总功率和误比特率的约束下,以获取最大系统吞吐量为目标,同时为兼顾用户间资源享用的公平性,根据用户速率成比例推导出了子载波分配限制准则.仿真结果表明,本算法不仅可满足不同用户的速率要求,而且平衡了容量最大化和用户间公平性的矛盾,同时计算...     

脏纸编码的多用户MIMO-OFDM系统中基于纳什公平的资源分配算法

MIMO-OFDM技术是实现大容量无线数据传输的一项关键技术。多用户系统中,在最大化系统资源利用率的同时保证用户间资源分配的公平性是系统设计的一个重要问题。该文首先分析了MIMO系统中最大化吞吐量的一种实现方式脏纸编码(DPC),然后基于纳什公平性准则提出了一种用于DPC的多用户MIMO-OFDM系统中的自适应资源分配算法。仿真结果表明,该算法在损失较小系统吞吐量的前提下,很好地保证了用户间资源分配的公平性。