An Efficient Algorithm for Near Optimal Data Allocation on Multiple Broadcast Channels

In a wireless environment, the bandwidth of the channels and the energy of the portable devices are limited. Data broadcast has become an excellent method for efficient data dissemination. In this paper, the problem for generating a broadcast program of a set of data items with the associated access frequencies on multiple channels is explored. In our approach, a minimal expected average access time of the broadcast data items is first derived. The broadcast program is then generated, which minimizes the minimal expected average access time. Simulation is performed to compare the performance of our approach with two existing approaches. The result of the experiments shows that our approach outperforms others and is in fact close to the optimal.     

基于语音空闲信道双门限算法的信道分配研究

传统的GSM信道分配是基于语音信道优先且固定不变的,无法满足业务的动态变化,会造成信道资源的浪费。如何在坚持语音优先的前提下,考虑语音和数据信道资源的合理使用成为GSM网络必须解决的问题,基于语音空闲信道双门限算法的信道分配能很好地解决这一问题,实现信道资源利用率最优化。     

一种超宽带MAC层信道时间分配的改进方法

针对超宽带媒体访问控制(MAC)层的信道资源分配在可变比特率业务和不定比特率业务中可能存在的丢帧或带宽利用率低的问题,提出了一种基于开槽ALOHA协议即时抢占信道时间分配的改进方法,为数据流分配空闲的信道时间。仿真结果表明,与IEEE802.15.3建议的分配方式相比,这种改进方法能够在一定程度上降低任务失败率和延迟抖动,提高有效吞吐量,从而有效地支持高QoS要求的传输。     

一种DOCSIS3.0系统的信道分配算法

DOCSIS 3.0协议采用了信道捆绑技术,在提供高速数据传输的同时,对光节点的信道分配提出了更高的要求.针对这个问题,提出了一种适用于DOCSIS 3.0系统的光节点信道分配算法.通过信道数量、光节点数量、光节点覆盖用户数计算出光节点的规划带宽.每个光节点尽量采用单独的主信道,并优先分配带宽需求高的光节点.在光节点间建立共享信道,有利于实现光节点间的动态负载均衡.最后通过仿真实验验证了本文算法的有效性.     

UpdateSearch: A New Dynamic Channel Allocation Scheme for Mobile Networks That Can Adjust to System Loads

Distributed dynamic channel allocation techniques are an integral part of distributed mobile computing systems where nodes communicate among themselves via wireless radio channels. The channel allocation schemes can be broadly categorized as search based or update based. Search based techniques have low messaging complexity and are suited for high system load and low request rates. On the other hand update based schemes have higher messaging complexity but are more suitable for low system load and high request rates. This paper presents a combined scheme, called UpdateSearch, which provides the advantages of both types of schemes. UpdateSearch is parameterized by the number of channel classes k, 1kn, where n is the total number of channels in the system. The parameter k can be adjusted to control the number of concurrent searches and degree of contention between cells competing for channels in the system. For k=1 and k=n the scheme respectively behaves as basic search and basic update scheme [2]. A simple analytical model is used to compare the performance of UpdateSearch for various values of k with the basic update and search techniques in terms of channel allocation time and number of simultaneous channel selections allowed in the system under different system loading conditions.     

基于MetropolisQ学习的蜂窝网络在线信道分配

针对现有的蜂窝网络的在线动态分配模型具有的信道需求量大、呼叫动态变化时阻塞率高和收敛速度慢的缺点,设计了一种基于MetropoisQ学习的蜂窝网络的在线信道分配方法。首先,在考虑同信道限制、邻居信道限制和同小区限制的基础上,设计了在线信道分配的数学模型,然后在Q-Learning算法基础上的设计了一种基于资格迹的Q(λ)算法实现信道的在线分配,为了进一步提高收敛速度,采用Metropois规则对算法中动作的选择方式进行改进,实现探索和利用的平衡;为了验证文中方法,采用Matlab工具上进行实验,仿真实验结果表明文中方法能实现蜂窝通信网络的在线信道分配,且与其它方法比较,具有较少的信道需求量、较低的阻塞率和收敛速度,较其它方法具有较大优越性。     

一种高效的虚路径带宽分配最优算法

作者提出了一种在电信网中对虚路径的带宽进行分配的步进式最优算法．在给定网络拓扑结构、链路容量、虚路径路由以及通信量的条件下,此算法能够对虚路径的带宽进行优化分配,从而使得网络中所有(源-目的)点对的最大呼损率(Call Blocking Probability．CBP)达到最小．在每一点对之间只取一条虚路径的条件下,该文对此算法的最优性进行了证明．基于该文中给出的测试网络,作者将另一种流行的最优算法“二分法”和此算法的性能进行了对比．从实验结果中可以看到,步进式算法能给出最优的最大呼损率．速度是二分法的三倍以上,而且平均呼损率相对降低了20％以上．     

一种新的固定带宽无线接入网的信道分配

本文在固定带宽的无线接入网络中,提出了一种基于实时和非实时业务的动态信道分配方案。文章中,将固定的频率带宽分为n条等宽的信道,并从左向右分别标记信道号。在分配信道时,实时业务和非实时业务从两侧向中间分配信道,本文的原则是实时业务尽可能使用左边的信道,非实时业务尽可能使用右边信道。在没有空闲信道时,实时业务可以抢占非实时业务使用的信道。从仿真结果可以看出,这种新的动态信道分配策略有效的减少了网络延迟。     

信道估计误差下多用户MIMO／OFDM下行系统自适应传输

以系统总速率最大化为目标，提出在非理想信道信息情形下基于空分复用的多用户MIMO／OFDM下行系统的自适应资源分配方案，并满足用户的QoS要求。该方案首先根据用户信道估计误差模型和用户QoS对用户进行子载波分配，然后在各个子载波上进行功率和比特分配。仿真结果表明，该方案相对静态分配方案可获得更大的总速率，而且对信道估计错误更加强健，可应用到信道信息不确定的实际系统中。     

GPRS/GSM网络中的无线信道分配算法研究

随着GPRS/GSM移动接入网的广泛应用,有效的信道分配算法在保证网络服务质量中的重要性开始凸现。该文描述了GPRS/GSM移动接入网的信道分配过程,对固定信道分配算法和动态信道分配算法进行了详细分析,并采用自行开发的GPRS/GSM网络仿真软件模拟语音业务与分组数据业务动态共享信道资源的过程,从而比较了不同的信道分配算法对接入网服务质量的影响,结果显示动态信道分配方案在增加系统运算量的同时可以很好地支持网络通信的质量。     

存在信道相关及估计误差时V-BLAST系统的功率分配算法

针对信道相关及存在信道估计误差的垂直分层空时(Vertical bell lab layered space-time,V-BLAST)系统,提出以最小化误比特率(Bit error rate, BER)为优化目标的自适应功率分配算法。通过系统建模和性能分析,由接收信号子流的瞬时信干噪比(Signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR),推导出系统子流的平均BER闭式表达式。发送端在总功率约束条件下,以瞬时BER为优化目标,利用拉格朗日极值法得到自适应功率分配矩阵。仿真结果表明,信道相关及估计误差对V-BLAST系统的BER性能有极大影响,采用所提算法可显著改善系统的BER性能并更具实用性。     

一种改进的Two-way中继协作系统下的 节点选取和功率分配策略

为了提高Two-way中继协作系统的总速率,在传统的Two-way DF中继协作系统模型下,介绍了一种双向中继选择(BRS)策略,即同时考虑中继节点处的接收信噪比和中继节点到目的节点的信道增益两个因素来实现最优中继选择。然后在选出了最优中继节点后,基于物理层网络编码协议(PNC)提出了一种新的Two-way中继协作系统的最优功率分配策略。仿真结果表明,在系统总功率较大的情况下,BRS策略较随机中继选择策略(RRS)在系统总速率方面约有2.5 bit/(s.Hz)的提升。同时,提出的基于PNC的Two-way中继协作系统的最优功率分配(OPA)策略较等功率分配策略(EPA)平均取得了1dB的增益,而比传统的One-way中继协作系统在系统总速率上约高出3 bit/(s.Hz)。     

TDD/CDMA系统动态信道分配技术研究

该文在分析TD-SCDMA系统无线资源管理机制的基础上,对该系统的动态信道分配算法进行研究。首先对现有的TDD-CDMA系统中的各种动态信道分配算法进行分类总结和分析比较,并在此基础了给出针对TD-SCDMA系统的慢速信道分配算法、快速信道分配算法以及考虑空间分布信息的信道分配方案,阐明了各自的特点和适用范围。研究了在TDD CDMA系统中如何进一步提高信道利用率的问题。     

单向航道下连续泊位分配与船舶调度集成优化

为改善单向航道连续泊位港口的运营效率,研究泊位分配与船舶进出港调度集成优化.考虑潮汐、进出港时段交替与偏好泊位的影响,建立0-1整数线性规划模型,以船舶偏离偏好泊位成本和滞期成本为优化目标,确定各艘船舶的靠泊位置与进出港时刻.针对问题情境和其特有的约束条件,将原数学模型通过Dantzig-Wolfe分解方法分成主问题模...     

无线传感器网络中能源高效的任务分配算法

任务分配是高性能计算领域中的一个广泛研究的经典问题,然而,传感器网络资源严重受限,现有的算法不能直接应用.提出一种基于遗传算法的嵌套优化技术,在多跳聚簇网络中进行能源高效的任务分配.一般化的优化目标既可以满足应用的实时性要求,也可以实现能源的高效性.优化解通过结合基于遗传算法的任务映射、路由路径分配、任务调度以及动态电压调制(dynamic voltage scaling,简称DVS)这几个过程而获得.随机产生任务图模拟实验,结果表明,嵌套优化技术与随机优化技术相比,具有较好的实时性和能源高效性.     

无线Mesh网络中路由与信道联合分配研究

无线Mesh网络中路由器使用多射频接口并配备多信道传输能有效增加网络吞吐量及降低干扰。研究路由与信道分配问题的目的就是增加网络容量、减少延迟等。文中针对无线Mesh网络中多接口多信道的路由与信道分配问题做了统一考虑,根据路由约束、信道约束、干扰约束以及宽带约束建立了混合整数线性规划（MILP）模型,并提出了基于迭代搜索的启发式算法很好地解决了此问题。仿真结果表明该算法可以提高网络吞吐量,降低延迟。     

Efficient Algorithms for Dynamic Allocation of Distributed Memory

We consider the problem of dynamically allocating and deallocating local memory resources among multiple users in a parallel or distributed system. Given a group of independent users and a collection of interconnected local memory devices, we want to render the fragmentation of the memory resources irrelevant by allowing any user to allocate space for his or her purposes as long as there is space available anywhere in the system. In effect, we would like it to appear to the users as though they are allocating memory from a single central pool of memory, even though the space is distributed throughout the system. Our goal is to devise an on-line allocation algorithm that minimizes two cost measures: first, the fraction of unused space , which arises due to fragmentation of the memory; second, the slowdown needed by the system to service user requests, which arises due to the contention for access to the memory devices. We solve this distributed dynamic allocation problem in near-optimal fashion by devising an algorithm that allows the memory to be used to 100% of capacity despite the fragmentation and guarantees that service delays will always be within a constant factor of optimal. The algorithm is completely on-line (no foreknowledge of user activity is assumed) and can accommodate any sequence of allocations and deallocations by the users that does not violate global memory bounds. We also consider the distributed dynamic allocation problem in the more restrictive setting where the local memory devices are connected by a low-degree fixed-connection network, rather than being fully interconnected. In this case, communication costs must be more explicitly considered in our allocation algorithms. We give allocation algorithms for butterfly and hypercube networks, and prove necessary and sufficient conditions on the total amount of memory space needed for near-optimal algorithms to exist. Received November 5, 1996; revised December 10, 1997.     

分布式多业务系统信道分配算法

信道决策是认知无线电中的关键技术之一,近年来得到了广泛的研究。集中式算法是最常用的算法形式,但在认知无线电网络这种分布式系统中,集中式算法不易实现。基于Gale和Shapley的大学入学匹配理论,针对认知无线电信道的决策场景以及分布式组网特性,将多用户、多业务系统的信道分配问题建模为多对一匹配博弈,提出一种基于效用矩阵的分布式多用户多业务信道匹配算法。仿真表明,该算法收敛时间短,获得的效用与最优集中式算法接近,远优于随机接入算法。     

认知无线电中一种有效的联合功率分配策略

文章在考虑主用户占用子信道概率情况的基础上,建立了认知系统的多区域模型,文章提出了适应于主用户是否存在的干扰避免策略。在满足认知用户约束的条件下,基于最大化认知系统传输速率,提出了各子信道集合以及不同集合内功率分配的联合优化方法,且该方法复杂度较低。     

基于粒子群算法的无线信道资源分配算法研究

为了 最大化 多媒体无线信道资源分配的网络效用,提出了一种新的基于粒子群算法的信道时间分配算法。该算法能够优化分配给网络内每个设备的时间,以便为每位网络用户 提供最优化的服务质量(QoS)。所提算法结合了多样性增加函数以及基于个体最优值的学习方法,并基于自适应粒子群算法进行了改进,在持续增强QoS的同时加快了收敛速度。在多达40个设备的千兆网络环境内对所提算法进行了测试。实验结果表明,提出的算法能够大大提升资源分配能力,尤其是在网络规模较大的情况下。