Ad Hoc网络中一种基于传输功率的分簇算法

Ad Hoc网络中无线节点无规律的移动使网络的路由选择、QoS保障等问题面临新的难题。分层结构在Ad Hoc网络中被广泛应用以减少路由开销,满足网络规模扩充的需要。由此提出一种基于传输功率的分簇算法,通过模拟实验对该分簇算法与其他3种分簇算法进行重入簇和统治集更新方面的性能比较,证明该方法有效提高了簇结构的稳定性。     

密集家庭基站网络中基于分簇的资源分配方案

针对家庭基站密集部署情况下的下行干扰问题,提出一种基于分簇的资源分配方案。首先,采用部分频率复用（FFR）技术将网络中所有小区划分成不同的空间,既能抑制宏基站之间的同层干扰,又能降低边缘区域宏基站与家庭基站间的跨层干扰;然后,结合图论的知识及凸优化理论对家庭基站进行分簇,并采用基于用户速率公平的信道分配算法对家庭基站进行子信道分配,抑制家庭基站间的同层干扰;最后,采用分布式功率控制算法对家庭基站功率进行动态调整,进一步提升系统的性能。仿真结果表明：相比传统未分组算法,所提算法的信干噪比（SINR）和吞吐量有明显提高,其中,系统吞吐量低于4 Mb/s的概率降低为30%;同时,与未分组算法相比,所提算法公平性提高了12%,使用户获得更高的满意度。     

LTE-A中协作多点传输的分簇方案研究

协作多点传输CoMP(Coordinated Multi-Point)是LTE-A中提高传输速率和提高用户公平性的一种重要的方法。它可以分为联合传输JP(Joint Processing)和协作波形赋形与调度CB/CS(Coordinated Beamforming/Scheduling)。研究了联合传输情况下的分簇场景,分析了现有的分簇算法的问题,在此基础上提出了一种改进的分簇方案。仿真结果表明,相比于传统分簇方案,该动态分簇方案提高了边缘用户传输速率与频谱的利用率。     

WSN中基于分簇的实时传输算法

采用跨层技术,提出一种无线传感器网络(WSN)中基于分簇的实时传输算法。在WSN中找出簇头到基站的多条优化路径,采用基于平均队列长度的拥塞控制方法,在这些路径中找出一条耗能最小且实时性最优的路径,并沿着该路径将数据传送到基站。仿真分析表明,该算法能满足网络的实时性需求,并能有效进行拥塞控制。     

基于迫零传输的协作多点传输系统的功率分配*

在研究多基站系统的基础上,提出协作多点传输的系统模型,并采用迫零传输机制,对最优功率分配算法、优化的功率分配算法以及等功率分配算法进行性能比较分析。最后从性能和复杂度两方面考虑,得出优化的功率分配是一种比较折中的功率分配方法。     

基于K-Means 的无线传感网分簇算法研究*

针对传统分层路由算法存在的分簇不均匀、簇头选举不合理以及数据传输形式单一等问题,提出基于K-Means 的无线传感网改进分簇算法LEACH-KPP。首先在成簇阶段采用K-Means 算法实现均匀分簇,随后在簇头选举阶段使用改进簇头选举函数选取簇头,最后在融合数据传输阶段根据簇头与基站,簇头与簇头之间距离动态选择单跳与多跳的混合传输方式传输数据。OMNet 仿真结果与时间复杂度推导表明,LEACH-KPP延长了网络的生存周期,在节点剩余能量与后期存活数目上都优于传统分层路由算法。     

毫米波大规模MIMO-NOMA系统用户分簇和功率分配设计

针对多用户毫米波大规模多输入多输出-非正交多址接入（MIMO-NOMA）系统功率分配计算复杂的问题,提出新用户分簇和功率分配方案,提高系统的频谱效率。首先改进基于簇头选择的用户分簇方案,根据真实信道动态选择阈值并确定分簇数目,使分簇结果更适合实际情况,用户从波束中获得更大增益。然后以最大化系统频谱效率和能量效率的加权和为目标设计功率分配,使用改进的元启发算法求解。通过对粒子群（PSO）算法引入新的矢量成分和添加余弦扰动使算法更快收敛到全局最优值,并融合沙猫优化（SCSO）算法使算法结果更加精确。仿真结果表明,与现有算法相比,本文提出方案的频谱效率和能量效率优于传统方案,且更适合多用户情况。     

基于分簇的无线传感器网络密钥预分配方案

在无线网络传感器防止虚假攻击保证网络安全问题的研究中,针对无线传感器网络中的安全和提高系统识别认证能力问题,为了实现无线传感器网络中的安全通讯,需要对传感器节点间传递的信息进行加密.传统网络中使用的密钥分配策略,并不适用于无线传感器网络.分析了已有无线传感器网络密钥分配方案的特点.为了提高网络通信的安全性,尤其是在部分传感器节点被捕获后整个网络的健壮性,在分配方案基础上,采用一种分簇网络体系的密钥预分配方案.实验结果保证了连通率,节约存储空间,证明适用于现有的无线传感器网络.     

无线自组网中基于移动预测与功率调整的适应性分簇算法

传送功率控制是无线自组网中资源管理和控制干扰的中心技术.传统上功率控制只是用作消除信道消隐负作用的一种手段,当前观点一般认为功率控制是一种可以为单个用户提供服务质量的灵活机制.提出一种分簇算法以达到减轻网络拓扑的动态变化的同时节省电能.此提案是基于全球定位系统的(GPS).根据移动主机的历史轨迹预测它下一个最可能处在的位置,预先调整传送功率.为了最大化网络的吞吐量,算法自适应性的控制每个簇在合适的大小.在GlomoSim模拟器上仿真了提出的算法.仿真结果表明,它是无线自组网中有效的拓扑管理机制,对由高速运动主机组成的网络特别有效.     

一种基于地理位置的无线传感器网络分簇路由算法

针对大规模无线传感器网络,提出了一种基于地理位置的双基站分簇路由算法。该算法在网络覆盖区域边缘设置两个基站,按照地理位置将区域划分为若干均匀分布网格。每个网格根据节点剩余能量和到网格内其它节点平均距离远近选择簇头。通过仿真分析,证明该算法能减少网络能耗,延长网络生存时间。     

LTE中femtocell的联合信道与功率控制算法

随着LTE中家庭基站的密集部署,会使家庭基站间产生严重的同层干扰,与此同时也会对边缘宏用户产生严重的跨层干扰。针对这两种下行干扰,提出了一种基于图论的信道分配和基于路损的功率控制算法相结合的方案。首先基于图论的知识构建干扰图,通过干扰图进行信道分配,有干扰的小区采用相互正交的信道,降低家庭小区间的同层干扰。然后在保证宏用户和家庭用户QoS的条件下,根据设定的信干噪比(SINR)门限值,设置femtocell干扰标志,并根据信道质量(CQI)设置干扰级别,通过干扰级别进行对应的功率控制,最终达到消除家庭小区对宏用户跨层干扰的目的。仿真结果表明,该算法很好的提高了用户的SINR和吞吐量,同时保证了家庭用户和宏用户的QoS。     

A Stackelberg game-based spectrum allocation scheme in macro/femtocell hierarchical networks

Femtocells widely deployed in a macrocell form hierarchical cell networks, which can improve indoor coverage and network capacity, and have been regarded as one of the most promising approaches. However owing to the absence of coordination between the macro and femtocells, and among femtocells, decentralized spectrum allocation between macro and femtocell users become technically challenging. In this paper, a dynamic spectrum allocation scheme based on Stackelberg game is proposed, in which macrocell base stations as leaders and femtocell base stations as followers are players, and the same spectrum is the resource that players will choose assigning to users for minimizing the affected interference among each other. The Stackelberg equilibrium is defined and proved to be existed, which is also the optimal spectrum allocation manner. Simulations were conducted to study the impact of femtocells on the macrocells regarding throughput, outage probability and spectrum efficiency. And the comparison results show that the proposed scheme might be a solution for efficiently allocating the spectrum in hierarchical cell networks, as the improvement in terms of throughput, outage probability and spectrum efficiency had been achieved.     

基于家庭基站密度的自适应无线资源分配策略

针对飞蜂窝(又叫家庭基站)中干扰严重、资源利用率低等问题,提出一种基于家庭基站密度的自适应无线资源分配策略。通过频率分割抑制宏蜂窝与飞蜂窝间的干扰,依托资源复用和功率控制抑制飞蜂窝之间的干扰,并基于自组织网络技术实现家庭基站接入点(FAP)的自动配置。仿真和性能分析表明,策略在最大限度提高无线资源利用率的同时,基本实现了零干扰,并将系统总吞吐量提高了20%;尤其适用于家庭基站密集或无线资源紧张的应用场合。     

Joint optimal sensing time and power allocation for multi-channel cognitive radio networks considering sensing-channel selection

In this paper,we consider a multi-channel cognitive radio network(CRN)where each secondary user(SU)can only choose to sense a subset of channels.We formulate a joint optimization problem of sensingchannel selection,sensing time and power allocation under the constraints of average transmit power budget and average interference power budget,which maximizes the CRN’s total throughput.We propose a greedy algorithm to solve the joint optimization problem,which has much less computational complexity.Moreover,it is shown that the search space of the greedy algorithm can be further pruned.Finally,numerical results demonstrate that the greedy algorithm has comparable performance to the exhaustive search algorithm.     

双向携能通信网络中子载波和功率联合分配

在正交频分复用技术和双向通信下,研究了携能通信网络中的资源分配问题。提出了一种面向子载波和传输功率的联合分配算法,该算法不依赖于现有的功率分割或时隙切换机制,可以在不同的子载波上分别传输信息和能量,简化了携能机制设计;此外,考虑到实际能量收集电路的饱和特性,该算法基于非线性能量采集模型,采用拉格朗日对偶和次梯度方法,研究了在满足用户传输速率阈值的前提下使系统的总能耗最小化的问题,降低网络能量开销。数值仿真实验证实了此联合分配算法的有效性和能量高效性。     

基于NOMA异构云无线接入网的联合子信道和功率分配算法

针对基于NOMA异构云无线接入网中增加网络效用需要以更高的能源消耗为代价,从而导致能源效率低的问题,提出了一种联合子信道和功率分配方案。首先,该方案定义网络效用和电网能源成本之间的差值为系统收益,考虑了最大传输功率、能量收集（energy harvesting,EH）电池容量、用户最小数据速率需求和跨层干扰阈值等约束,以最大化系统收益为目标建立优化问题;然后,采用贪心算法给用户配对并分配子信道,实现低复杂度次优解;最后,利用基于交替方向乘子法的拉格朗日最大化方法优化了功率分配。仿真结果表明,与NOMA系统中未配备EH单元的方案相比,系统收益提高了约18.8%;与OFDMA系统中配备EH单元的方案相比,系统收益提高了约11.8%。     

Joint relay selection and power allocation for amplify-and-forward two-path relaying networks

This paper presents a joint relay selection and power allocation scheme for amplify-and-forward two-path relaying networks,in which diferent relay nodes forward information symbols alternatively in adjacent time slots.Our approach is based on the maximization of the received signal-to-noise ratio under total power consumption by the transmission of the symbol.We show that in spite of inter-relay interferences,the maximization problem has a closed-form solution.Simulation results explicitly indicate that the performance of proposed approach outmatches the existing methods including equal power allocation and one-path relaying.     

基于非合作博弈的femtocell 双层网络分布式功率控制

研究在频谱共享条件下家庭基站双层网络的分布式功率控制策略.将宏基站所能承受的干扰限度视为家庭基站的可分配资源,家庭基站以竞价形式对其"购买",从而构成宏基站与家庭基站以及家庭基站用户之间的博弈模型.分析了该博弈过程中纳什均衡解的存在性和惟一性,并给出了在非合作模式下指导家庭基站用户进行理性竞争的分布式功率调整算法.最后,通过仿真实验验证了所提出算法的有效性.