面向双碳的新一代无线通信网络专题导读

由于温室效应不断增强,在第75届联合国大会上中国正式提出“双碳”目标。中国在“十四五”规划中明确提出前瞻布局通信领域,旨在引领新一代通信网络技术的发展,实现碳中和的目标。新一代通信技术不仅需要追求高效、快速、可靠,还要以碳减排和环境友好为导向,为数字化社会的可持续发展贡献力量。

混合供能蜂窝网络的投资回报率和碳效联合优化

为解决“5G基站+光伏+储能”系统难以兼顾系统经济性与蜂窝网络性能的问题,提出双层优化模型。外层模型将时间尺度压缩在1天,采用基于模拟退火的粒子群算法求解基站光伏储能容量,其优化目标为在满足光伏利用率要求下,使得系统投资回报率最大。内层模型将时间尺度确定在1小时,采用拉格朗日对偶分解方法求解基站发射功率分配策略,其优化目标为在满足用户服务速率要求下,使得网络逐小时碳排放效率最优。通过对混合供能蜂窝网络系统经济性分析,分别得出了系统投资回报率、碳效与系统光伏板面积、电池储能容量的关系。仿真结果表明,使用提出的算法可使得系统投资回报率达到380.3%,光伏利用率达到96.5%;其内层碳效优化算法相较于注水算法碳排放量降低了31.8%。

基于饱和TCP流量的Wi-Fi级联吞吐量模型

目前,无线保真(Wi-Fi,wireless fidelity)技术的重要性与商业价值已经获得了广泛认可,同时人们也追求更好的服务质量(QoS,quality of service)。传输控制协议(TCP,transmission control protocol)作为一种面向连接的、提供端到端可靠性服务的通信协议,其重要性也日益上升,是互联网中占主导地位的传输协议。此外,由于单个接入点(AP,accesspoint)的覆盖范围有限,在许多场景下往往需要通过级联来扩展覆盖范围。然而,现有的关于级联场景的研究均基于用户数据报协议(UDP,user datagram protocol),即认为场景中仅存在下行流量,而许多场景中上下行流量往往同时存在,即运行的是TCP流量,在级联场景下用户获得TCP吞吐量应如何计算一直是一个尚待解决的问题。针对该问题,首先在级联场景下建立了饱和TCP流量条件下的Wi-Fi吞吐量模型,该模型通过两个马尔可夫链实现对用户吞吐量的计算;其次,搭建了级联系统进行实测,通过对比理论仿真结果与实际测试结果,对模型的有效性进行了验证。

基于CSCW的远程教育中电子白板的实现

提出了计算机支持协同工作的概念和原理,讨论了语言的特点,并将语言的特点和电子白板的应用特征相结合,构造了一JavaJava个用语言实现的网络电子白板框架,设计了同时使用协议和协议进行网络通信提高了网络电子白板的传输效率。

一种基于MESH结构的空天信息网络模型

提出了一种基于MESH结构的空天信息网络模型.通过分析空天信息网络具有的特点,给出了空天信息网络的体系结构和协议栈模式,并分析了基于MESH结构的空天信息网络需要解决的关键问题及其可行的解决方法.

基于Alpha稳定自相似过程的网络业务流建模

针对实际网络传输中存在的自相似现象,介绍了自相似的含义,指出了采用al-pha稳定过程作为建模理论的理由,给出了alpha稳定过程及线性分形稳定噪声(LFSN)过程的定义和相关性质,提出了一种新的网络业务流模型,并对新模型进行了仿真分析比较,证实新模型在描述突发性方面优于其他的自相似网络模型,因此新模型能更好地描述实际网络传输的主要特征。

无线局域网帧数据流量研究

无线局域网中的信道要比有线局域网信道复杂的多,运载其上的流量研究成为评估和了解无线局域网行为模式的关键。比较了有线和无线局域网在体系结构和协议机制上的差异,进而分析了由于这种差异所导致的IP层数据包流量和MAC层帧数据流量不同之处,提出了无线局域网流量研究中存在的问题,探讨了无线局域网帧数据流量的研究内容和方向。

无线局域网帧数据流量研究的问题和挑战

无线局域网中的信道要比有线局域网信道复杂得多,研究运载其上的流量成为评估和了解无线局域网行为模式的关键。本文比较了有线和无线局域网在体系结构和协议机制上的差异,进而从AP节点处理帧数据流程上分析了无线局域网IP数据流量和帧数据流量上的差异,提出了无线局域网流量研究中存在的问题,探讨了无线局域网帧数据流量的研究内容和方向。

IDEF1x模型构造与研究

探讨了如何采用ＩＤＥＦ１ｘ方法建立数据库。同时构造了一个数据模型实例以便更好地说明之。最后对ＩＤＥＦ１ｘ的发展方向进行了讨论。

自相似网络业务流建模方法与比较

随着网络服务的发展,多媒体数据逐渐成为网络业务流的主要内容。基于多媒体数据的网络业务流对服务质量(QoS)提出了更高的要求。通常对服务质量的要求必然转化为对网络资源的需求,然而这个需求的量化必须基于一个能够准确描述网络变化的网络业务流数学模型。同时,网络业务流的不同特征以及研究目的的不同使得自相似网络业务流建模成为一个挑战性的问题。近来,一系列的方法被用于自相似网络业务流建模,本文的作者将这些方法分为两类共四种方法。本文全面分析比较了这些方法,并提出一种分类机制用于根据不同的研究需要确定相应的建模方法。

基于捕获效应的传感器网络MAC层研究

基于Markov链理论提出了一种新的理论模型用于描述无线传感器网络MAC层回退机制,该模型重点考虑了密集分布的无线传感器节点中普遍存在的捕获效应,并给出了新模型下节点发送概率的解析解。在此基础上,进而提出了一种新的无线传感器网络吞吐率计算模型,通过仿真分析,基于该模型计算所得到的网络吞吐率理论值要大于没有考虑捕获效应的网络吞吐率理论值。因此提出的新模型能够更准确地描述捕获效应对无线传感器网络的影响。

一种省级邮电管理局综合信息服务系统设计与实现

本文描述了一个省级邮电综合信息服务系统的建设方案。对网络体系结构、数据库设计、通用工具设计进行了论述,并根据实际情况着重考虑了有关系统扩充性的问题。

IDEF1x模型构造与设计

本文探讨了如何采用IDEFlx方法建立数据库。将IDEFlx模型设计过程分为五步：即系统分析、确定实体、确定联系、细化联系和关键字、建立模型。同时构造了一个数据模型实例以便更好地说明之。最后对IDEFlx的发展方向进行了讨论。

FTTR场景下空间复用与速率联合优化

随着网络技术的飞速发展,用户对家庭场景内网络体验的要求日益增加。FTTR能够在一定程度上解决无线网络连接不稳定的问题。在FTTR架构基础上,介绍了集中式光无线网接入架构,探讨了下一代Wi-Fi协同空间复用技术与速率控制的主要原理,并对当前面临的挑战以及未来的研究方向进行了分析和展望。

基于最优运输理论的物联网边缘计算资源优化机制

随着物联网和边缘计算的发展,物联网设备可以将计算密集型任务卸载到边缘计算服务器上进行处理。由于物联网设备分布以及计算需求的变化,需要对边缘计算资源进行动态管理。利用最优运输理论对物联网中计算资源分配进行优化,提出一种基于物联网设备分布和边缘计算服务器位置的区域优化划分机制,在边缘计算服务器计算能力的约束下对物联网设备的能耗以及时延性能进行优化。仿真结果表明,与传统泰森多边形划分机制相比,该优化机制有更好的均衡性,并且物联网设备的平均能耗最多降低21%,平均时延最多降低45%。

基于卡诺机的大规模MIMO通信容量建模及性能分析

信息本质上以能量和熵的形式在通信系统中流动,类似于传统热机中的能量流动过程。结合热力学卡诺机模型和经典香农信息论理论,建立了一个广义的热力学(multiple input multiple output,MIMO)通信系统模型,对大规模天线通信场景下使用前向纠错码的信道容量进行分析。利用通信系统中存在的自由度和熵的概念,推导了热力学模型下的广义信道容量,并对信道容量与噪声自由度及编码开销的关系进行验证仿真。仿真结果表明,所提出的热力学信道容量与香农信道容量是一致的。

网络业务流量的α稳定分布特性

近年来许多研究表明,网络业务本质是多分形的,呈现出自相似性与突发性,传统的基于泊松分布的模型不再适用。本文从理论分析和实际网络业务数据仿真验证两方面严格论证了网络业务流量能用α稳定分布准确建模,并与其它流量模型对比指出其优越性。

基于最优运输理论的蜂窝网边缘卸载时延优化研究

随着物联网的发展,蜂窝网络中接入了大量的用户设备。由于用户设备空间分布和应用需求的变化,需要对用户设备卸载决策进行动态调整。综合考虑网络中用户设备空间分布、应用需求、基站侧边缘服务器的处理能力等参数信息,从分布角度出发,优化用户设备的卸载决策。基于最优运输理论,提出一种时延优化算法。通过合理规划网络中用户设备的卸载基站,降低用户设备计算任务卸载过程的平均时延。仿真结果表明,所提基于时延优化的卸载机制能使平均时延降低81.06%,并能均衡各基站之间处理的业务量。

面向6G的触觉互联网关键技术与挑战

为了顺应6G网络发展趋势,围绕触觉互联网(TI)超低时延、超高可靠的关键性能需求,从网络架构、信息传输、资源管理3个层面系统性地提出了TI关键使能技术框架。在网络架构方面,提出基于软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)和人工智能(AI)赋能的新型网络架构;在信息传输方面,提出采用多模态通信增强沉浸体验,并利用语义通信促进智能体间的达意通信;在资源管理方面,提出通过通信-计算-存储多维资源融合调度来提高网络服务承载能力。最后,探讨了TI在发展和应用中存在的问题、挑战以及可能的解决思路。

“双碳”战略下无线网络碳排与碳效度量

人类活动造成气候变化,为了控制全球气候变化,须强力、快速和持续地减少二氧化碳、甲烷和其他温室气体。随着无线通信技术的广泛应用,无线站点所产生的碳排放也在快速增加,5G站点的能耗约为4G站点的3~4倍,且5G站点覆盖面积减小,未来须部署更多站点以满足不断增长的通信需求。因此,文章探讨无线通信系统碳排放和碳效率的度量方法,并将碳排放、碳效率指标与其他网络指标相结合,为降低无线网络碳排放提供改进方向。