卫星移动通信网络切换算法的研究

低轨卫星移动通信网络在实现全球移动通信方面具有很大优势.切换方案对于控制低轨卫星网络通信时延,提高卫星网络服务质量和链路带宽资源利用率具有重要意义.深入分析了星地链路切换和重计算路由问题,提出了一种低轨移动通信卫星链路切换算法.仿真实验表明,提出的卫星链路切换算法有较小的端到端时延、较好的稳定性和可定制性.     

异构网络垂直切换判决策略研究

在异构无线网络中,垂直切换是实现无缝切换的关键环节。本文通过分析垂直切换判决因素和切换判决所面临的难题,对现有的主要判决策略进行了研究和分析,并提出了进一步研究的方向。     

多模型分层切换车速控制

针对汽车纵向动力学建模存在较大不确定性的问题,设计了一种多模型分层切换车速控制系统。在不同汽车参数和工况下,辨识得到节气门开度到车速的传递函数,并建立不确定模型集合对其进行描述基础上,应用鲁棒控制理论对监督器和鲁棒控制器集合进行设计,实现了多模型分层切换车速控制。实验结果表明,与自适应控制器相比,设计的控制器对参数变化具有更快的调节能力,实现了更加快速准确的控制。     

基于动态模型库的多模型切换控制

针对含有有界扰动和模型参数跳变的离散时间系统,提出基于动态模型库的多模型切换控制方法.在模型参数范围未知情况下,利用在线学习的多模型自适应控制算法自动建立多模型,并对模型库中的子模型进行优化.采用具有积分特性的指标函数作为切换准则.在每一采样时刻根据其最小值来选择与实际系统最接近的模型,并将基于此模型的控制器切换为当前控制器.文中证明了该算法能够保证闭环系统的稳定性和跟踪误差的渐近收敛性.计算机仿真结果表明该算法的有效性.     

基于多模型切换的过热汽温智能控制

针对火电厂过热汽温控制系统具有大迟延、时变等特点,常规控制难以取得满意的控制效果,提出了基于多模型切换的过热汽温智能控制方法。仿真结果表明,过热汽温控制的动态特性明显得到改善。     

H.264中基于预测方向的多模板切换运动估计

为在不影响视频质量的前提下,提高运动估计的搜索速度并节省编码时间,提出一种基于预测方向的多模板切换运动估计算法,利用最优点方向和运动方向的矢量和方向预测下次运动方向,并实时切换模板。在实现过程中采用查表方法实现模板切换和阈值的提前退出,以减少搜索时间。测试结果证明了该算法的有效性。     

移动互联异构网络下多终端协同的垂直切换决策算法

针对移动互联网用户的多终端协同的垂直切换问题,提出一种UMTS与WLAN异构网络环境下的多终端协同的垂直切换决策算法,其包含切换时间判断与多终端协同算法。首先利用模糊逻辑判断网络切换时机,然后综合考虑主观因素和客观因素,采用AHP（Analytic Hierarchy Process）合理定义权值并结合TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）实现不同接入策略的性能评价,为用户提供最佳QoE（Quality of Experience）的多终端协同方案。实验结果表明：所提方法和基于迟滞算法相比,切换次数平均降低7.9次,切换失败率平均降低2.25%;网络选择结果与应用需求和用户需求保持较好的一致性。实现了多终端协同用户在异构网络环境下高效实时的垂直切换。     

多覆盖近似空间中的粗糙集模型

在多覆盖近似空间中研究多覆盖粗糙集模型的构造方法,根据两种不同策略,提出了多种乐观多覆盖粗糙集模型和悲观多覆盖粗糙集模型。分别从乐观多覆盖粗糙集模型间的关系、悲观多覆盖粗糙集模型间的关系、乐观多覆盖粗糙集模型和悲观多覆盖粗糙集模型间的关系这3个方面,对多覆盖粗糙集模型间的关系进行了深入研究,得到了各模型多覆盖近似集间的包含关系或等价关系。该研究为直接处理多覆盖近似空间提供了理论模型。     

高速铁路3G通信的覆盖与切换技术综述

针对高速铁路环境特点及其对移动通信网络的影响进行了综合探讨,重点分析了国内三大主流3G通信标准的技术特点及其在高速铁路通信系统建设方面所遇到的无线网络覆盖和快速切换关键技术问题,归纳总结了我国各主要高速列车部署3G通信网络的车体损耗、最小切换区和建网策略等优化方案,同时展望了高速铁路无线通信技术的发展趋势,长期演进(LTE)为高速铁路的高速率、大流量应用服务的承载提供了技术上的可行性,我国需要大力加强TD-LTE在高速铁路环境下的无线移动通信传输性能的改进优化研究。     

一种新的基于多业务的移动通信系统切换策略

针对目前移动通信系统大部分信道切换策略中新呼叫阻塞率高的问题,提出了一种新的呼叫延迟切换策略,该策略是让即将占用最后一个空闲信道的新呼叫短暂延迟后再占用空闲信道,切换呼叫则直接占用空闲信道,缩短了信道被全部占用的时间,增加了新呼叫和切换呼叫占用信道的机会。该策略同时考虑了数据业务之间的优先级,只有当高优先级数据队列中的数据包为空时,低优先级队列中的数据包才能够占用信道。给出了切换呼叫掉话率、新呼叫阻塞率及数据包掉包率的理论公式。与预留信道策略和可移动边界策略的对比表明,新策略既提高了新呼叫进入系统的概率,又有效降低了切换呼叫的掉话率,同时也减少了高优先级数据的掉包率。     

移动WiMAX网络中跨层快速切换的研究*

针对移动WiMAX网络中,基于FMIPv6和DAD (duplicate address detection)机制的快速切换存在着开销大和检测时延长的问题,提出了一种跨层快速切换的策略。新策略在FMIPv6基础上,使用了mSCTP协议和ODAD (optimistic DAD)机制,成功地消除了FMIPv6协议中建立隧道的开销和减少了DAD地址检测的时延。仿真结果显示,新的切换策略将切换时延和分组丢失分别降低了65%和60%。     

时间表映射的LGD链路触发网络切换机制

接收信号强度对比理论和LMS预测理论的链路触发机制没有考虑到终端的移动情况,当终端的移动速度较低或者移动方向改变时,会造成无效的网络切换。综合考虑了预估计的网络切换时间,以及采用无线传播模型与移动速度计算出的理论时间,提出了基于时间表映射的链路触发机制。通过映射对比这两个时间表,设置静默时钟的时长,动态确定LGD触发时刻。仿真结果表明,算法不仅降低了无效网络切换率,而且可以节约系统资源。     

层次移动IPv6域内切换优化方案

基于指针推进机制的层次移动IPv6方案未考虑接入路由器（AR）间的距离对切换性能产生的影响,针对该问题提出一种优化方案OPF-HMIPv6。OPF-HMIPv6首先比较AR间和AR与移动锚点（MAP）间的距离,优先向MAP进行注册,而不是直接向AR注册构建指针链。仿真结果表明AR与MAP间的距离大于AR间的距离时,OPF-HMIPv6比HMIPv6至少减少了39%的注册延迟,证实了该方案在减少绑定更新导致的开销上的有效性,提高了域内切换的效率。     

层次移动IPV6域间切换的性能分析及优化

分析了HMIPv6域间切换过程,针对其域间切换中存在的不足提出了优化方案,融合基于提前绑定更新选项的对端绑定方法与通过新旧路由器间临时隧道转发分组的方法提高对交互式实时应用的支持能力,进一步改善HMIPv6域间切换性能。最后采取数学推导的方式对优化之后的性能与HMIPv6的性能进行分析与比较,直观地证明了优化方案的优越性。     

LEO/HEO/GEO三层卫星网络层间ISL性能分析

针对现有基于分层体系结构的卫星网络存在覆盖盲区的问题,尤其是难以提供对特定地区或高纬度地区的覆盖服务,提出一种LEO/HEO/GEO三层卫星网络体系结构,在此基础上对三层卫星网络的层间星间链路几何特性进行了分析,并应用STK进行了仿真。仿真结果表明在该三层卫星网络中,GEO层中卫星可24小时不间断地与LEO层及HEO层中所有卫星建立动态层间星间链路。     

QoS-aware dynamic MAP selection schemes in HMIPv6 networks

We consider a dynamic Mobile Anchor Point (MAP) selection problem when there are both real-time and non-real time sessions in a Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) network. We propose schemes in which Mobile Nodes (MNs) holding real-time sessions register with the root MAP in a hierarchy of MAPs to reduce the inter-domain handovers while those with non-real time sessions select one either to balance the load or to reduce handover frequencies.     

An integrated approach for the optimization of tolerance design and quality cost

Different normality-based optimization strategy (NBOS) methods have been developed and used to perform quality improvement in the past few decays. Improving the quality of a production process using a NBOS method possibly incurs misleading results if the quality measurements follow a skewed distribution. An integrated model, with components of a tolerance cost model for the determinations of optimal tolerance limits and a quality investment model for the identification of optimal investment level, is applied to establish a new optimization strategy method for the skew normal distribution (SND), named SNDOS method. The SND generalizes the normal distribution to include skewed distributions as members, and hence the SNDOS method is applicable for quality improvement either the distribution of quality measurements follow a symmetric or skewed distribution. Two examples about car seat production process are used to illustrate the application of the SNDOS method. The sensitivity of the SNDOS method to the loss coefficient of the integrated model is evaluated for different inputs of the skewness parameter of the SND through a numerical study.     

无线传感器网络中多sink节点优化部署方法

大规模无线传感器网络(WSN)环境下,当网络结构采用单一的sink节点时,容易造成sink节点周围的普通传感节点因为转发大量其他节点的数据,迅速消耗掉自身能量而使网络失效。为了延长网络寿命,需要降低传感节点到sink节点的跳数,而采用多sink结构是一个有效的方法。为此,需要考虑一定规模的网络中,应该布置多少sink节点,才能使得网络寿命最大化的同时网络成本最低。基于栅格网络结构,提出了多sink节点下的网络寿命模型和网络成本模型,并采用一种新颖的方法计算最大网络寿命成本比(RLC),推导出了保证网络寿命最大化的同时网络成本最低的sink节点个数的表达式。理论结果表明,该值与网络规模、关键节点数、节点收发功率以及普通节点和sink节点的成本等参数有关。最后通过仿真实验证明了该结论的正确性。     

一种概率模型无线传感器网络覆盖算法*

针对传统覆盖算法在求解覆盖度时计算量较大、算法复杂度过高,从而导致算法效率过低,提出一种基于概率模型的覆盖算法。首先该概率模型通过调度覆盖区域内的节点状态来实现对覆盖区域监测,保证了所关注目标节点被传感器节点均匀覆盖的同时又优化了网络资源;其次对不同的覆盖区域利用概率期望值及相应定理求出满足覆盖条件下最少传感器节点数。仿真实验结果表明,该算法在保证网络覆盖质量要求时能够有效地减少活跃节点的数量,延长了网络的生存时间。     

Management,control, and design of integrated networks with real-time dynamic routing

Integrated real-time dynamic routing (IRR) networks provide dynamic routing features for multiple classes-of-service on an integrated transport network. In this paper it is shown that IRR networks allow reduced network management costs since with real-time dynamic routing a number of network operations are simplified or eliminated. These simplifications include eliminating the storage of voluminous routing tables in the network switches, eliminating the calculation of routing tables in network design, simplifying the routing administration operations which require downloading new routing information to the network, and eliminating the automatic rerouting function in on-line traffic management. A new bandwidth allocation technique is described here which is based on the optimal solution of a network bandwidth allocation model for IRR networks. The model achieves significant improvement in both the average network blocking and node pair blocking distribution when the network is in a congested state such as under peak-day loads. In a paper to appear in the next Journal issue we further describe a new algorithm for the transport design of IRR networks which achieves near-optimal capacity engineering. These optimization techniques attain significant capital cost reductions and network performance improvements by properly modeling the more efficient operation of IRR networks.