IEEE 802.16 Mesh模式下MAC调度机制的研究

论文首先介绍了802.16Mesh模式下的MAC帧结构,然后对协议中的协同分布式调度机制进行了详细的阐述。根据协议的规定,在NS中编写了新的MAC层源代码,对802.16的MAC调度进行了仿真,实现了Mesh模式下协同分布式MAC调度过程,并对三次握手过程、数据子帧minislots分配成功率和minislots利用率进行了分析。

IEEE 802．16竞争解决方案的性能分析

目前,IEEE 802.16标准推荐采用基于截断二进制指数回退算法的竞争解决方案.分析了该方案同IEEE 802.11竞争机制的区别,给出了传送机会利用率u、带宽请求延时d以及带宽请求丢失率p_d等性能指标的计算方法.通过性能模拟,讨论了初始化回退窗口W、用户站数目n以及单位时间帧内传送机会数目N_(?)等参数对性能指标的影响,进而得出基站调整性能参数的一般策略.这些策略对于基站进行上行带宽资源的分配具有指导意义.

IEEE 802.16网络中保障QoS的多用户业务调度算法

基于IEEE802.16协议,研究了宽带无线接入网中保障QoS的上行多用户多业务资源分配和调度问题。首先,对该问题建立跨层分析模型,即基于TDM-OFDMA物理层的多址接入队列调度模型。随后提出了基于凸优化方法的最小剩余聚合工作负载算法。可以证明,只要到达业务的QoS参数值在该算法的稳定域内,那么它就能渐进地保证业务的QoS要求,同时还能最小化调度系统的剩余聚合工作负载。仿真实验的数值结果进一步证明了本算法的确能够在可接受的复杂度范围内保证4类服务的QoS要求。

基于IEEE802.16-2004标准的Mesh机制

MESH网络架构引入多跳的方式完成长距离通信,取得了覆盖范围和吞吐量的性能优化。本文介绍了基于IEEE 802.16-2004标准的Mesh机制,基于对协议的理解,对Mesh网络中新节点接入过程和协议中对调度的规定进行了详细阐述。

一种IEEE 802.16中快速有效的冲突解决算法

IEEE802.16宽带无线接入系统在其上行媒体接入控制层采用时,分复用和资源竞争与预留的方式进行接入,各用户站(SS)之间存在着竞争与冲突,这将导致系统性能下降。该文针对SS在碰撞以后的冲突解决过程提出了一种快速有效的冲突解决算法——动态退避控制(DynamicalBackoffControl,DBC)算法。在该算法中,基站(BS)通过预测下一个上行帧中将会出现的带宽请求报文数,动态地控制SS的退避范围,以增大每帧中成功发送的带宽请求报文数,从而提高MAC层的数据吞吐,降低SS的平均接入延迟。利用OPNET对DBC和二进制指数退避两种算法进行了仿真。仿真结果显示DBC算法对系统性能有一定的改善和提高。

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Mesh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。

IEEE802.16中基于OFDMA的宽带无线接入非视距传播解决方案

宽带无线接入作为一种有效的,可用来代替铜导线、数字用户线等带垄断性质的有线接入方式,解决“最后一英里”问题的技术手段,面临着非视距环境对信号传播带来损耗的巨大挑战.针对这一问题,给出了IEEE802.16标准中基于OFDMA的宽带无线接入非视距传播解决方案.

基于IEEE 802.16d标准的馈线保护通信方案

实现馈线的快速保护,关键是多点保护信息的快速交换。从经济角度考虑,馈线保护通信应当与配电网自动化通信相结合。无线通信技术具有灵活性高、成本低的优点。提出一种基于固定无线宽带通信技术的通信组网结构,并在此基础上提出了一种实现馈线快速保护的通信方案。为满足保护信息通信的高可靠性和快速性要求,给出了基于IEEE802·16d标准的空中接口方案。重点对媒体访问控制(MAC)层的上行接入和调度协议进行了扩展。仿真计算结果表明,该方案可以满足馈线快速保护的要求。

IEEE 802.16e休眠模式算法的研究和改进

IEEE802.16e为移动站点提供了大范围的无线接入,为了减少移动站点的功率消耗,它提出了一种节能机制休眠模式.移动站点在休眠间隔后进入监听间隔,检查其间是否有数据分组到达.如果有,它将进入清醒状态接收数据,否则,继续进入休眠间隔.草案中所提出的休眠模式指数增长算法在低业务量情况下,响应时间过长.文中提出了线性增长算法解决这一问题,理论分析了该算法的两个性能指标平均响应时间和平均能量消耗.并结合仿真实验,对比了这两种算法的性能,证实了后者具有较好的性能.进一步分析了休眠模式各个参数对上述两个性能指标的影响,对参数值的选取有重要帮助.

基于免疫计算的IEEE 802.16j网络基站及中继站选址优化

IEEE802.16j标准引入了中继站,从而能获得覆盖能力和容量的提升.与传统的单跳无线接入网络相比,IEEE802.16j网络具有以较低代价获得较高容量的优势.中继站和基站的联合优化是移动网络运营商进行网络规划的重要内容之一.由于中继站建站代价远小于基站建站代价,在给定候选站址和覆盖需求的前提下,通过对中继站和基站的站址进行联合优化可以减少基站的建设数目,从而降低网络的建设总代价.为了解决802.16j网络基站及中继站选址优化问题,给出了一个基于免疫计算的选址优化方案.设计了802.16j网络选址优化问题的数学模型,给出了求解选址优化问题的免疫优化算法,并进行了仿真实验.实验结果表明:所给出的方案能以较小的网络建设代价获得较大的网络容量增益,具有较好的应用价值.

IEEE802.16 Mesh协同分布式模式下的延迟性能分析

为了更好地对IEEE802.16 Mesh协同分布式模式下的网络时延进行评估,利用已有的随机分布式模型,在介绍了IEEE802.16 Mesh的MAC帧格式的基础上,对接入延迟和3次握手的延迟进行了性能分析和仿真分析。分析结果表明,随着回退时隙数量的增加,MSH-DSCH消息的接入延迟和3次握手延迟会增加,仿真结与理论分析结果相同。

基于最小速率保证的IEEE 802.16e公平调度算法

针对IEEE 802.16e协议的特点,提出了一种基于最小速率保证的IEEE 802.16e公平调度(MTRFS)算法。算法支持多种业务流类型并可保障业务流的最小预约速率。该算法中引入了补偿模式,以保障处在恶劣信道条件下的业务流的最小速率。同时,该算法对高级别业务流和信道条件好的业务流提供尽可能多的带宽,以保障其QoS性能和系统吞吐量的最大化。仿真表明,该算法能够保证业务流的最小预约速率,区别对待不同优先级的业务流;无论是其公平性能还是吞吐量性能都优于传统的PF算法。该算法与IEEE 802.16e协议很好的结合,具有很强的实用价值。

基于PMP模式的IEEE802.16系统中Ranging问题

研究了IEEE802.16在PM P(点到多点)模式下的Rang ing过程中竞争冲突问题.运用生灭过程分析了在确定SS数目的情况下需要Rang ing的SS数量模型,并计算出了需要Rang ing的SS数量的稳态解.根据随机过程理论提出了SS在Rang ing过程中单步竞争转移模型,在此基础上以单位Rang ing带宽下SS的Rang ing竞争成功率最大为原则推导出了最优的Rang ing带宽.最后,分别在非最优带宽、Sungm in给出的带宽和最优带宽下对Rang ing过程进行仿真,结果表明,最优Rang ing带宽下比其他2种带宽下的Rang ing成功率提高20%,而Rang ing的竞争次数和总的Rang ing时延分别降低25%和20%.

Mesh模式的IEEE802.16系统的带宽调度研究

研究了IEEE 802.16在mesh模式下的带宽调度策略,提出了分层调度模型.以调度开销最小为原则得出链式拓扑存在最优调度分界,证明了可以分解成链式拓扑集合的任意mesh网络调度也存在最优分层.给出了mesh最优分层的解,并分析了BS覆盖范围对分层的影响.数值仿真结果显示了分层带宽调度明显降低了调度需要的开销和跳数.

AQAM系统最佳信噪比门限值的研究及其在IEEE802.16e中的应用

自适应调制根据瞬时信道信噪比选择适当的调制方式,能够改善系统的BER性能以及平均吞吐量性能.在常用于高速移动环境的六径瑞利衰落信道模型下,研究自适应调制系统的最佳信噪比门限值,使系统的平均吞吐量最大,同时能够保证系统达到目标BER性能.得到的最佳信噪比门限值可以用于ITU-RM.1225 Vehicular Test A模型的自适应调制系统.给出了最佳信噪比门限值用于IEEE802.16e OFDM自适应调制系统的性能仿真,并对仿真结果进行了分析.

基于连接两段激活模型的IEEE802.16接纳控制算法

IEEE802.16系统中数据的传输是面向连接的,连接的建立服从两段激活模型。针对系统空闲资源耗尽但还为已接纳而未被激活的业务预留资源这一情况,该文提出了一种适当借用此预留资源去接纳新的立即被激活业务的接纳控制算法,并建立了此算法的3维马尔可夫链模型,进行了理论分析提出了找寻此算法中使用的两个门限的搜索方法。仿真结果表明,该接纳控制算法能显著地降低新业务阻塞率,提高系统的带宽利用率,已接纳业务的激活成功率只有少许下降。

基于IEEE 802.16的接纳控制机制

分析IEEE 802.16的QoS机制,针对其没有详细规定接纳控制算法的情况,结合协议中定义的业务类型QoS特性,在信令交互机制下,提出一种基于优先级的动态带宽分配接纳控制机制。仿真结果表明,与预留带宽的固定带宽分配机制相比,采用该机制后,系统的切换连接掉线率、新增连接的阻塞率和带宽利用率得到改善。

IEEE802.16中的无线Mesh网络研究

1980年3月13日,IEEE批准了一个新的的工程802。IEEE 802由LAN/MAN Standard Committee(LMSC)负责。就无线通信而言,802 WG定义了802.11WLAN,802.15WPAN和802.16WMAN。与以前的无线技术一样,随着通信实体的距离的增大,数据的传输速率随之降低。对新的应用层业务而言,无论距离多远,都必须要保障高的数据率。要克服链路速率的限制,必须密集地布置无线网路设备。WMN有助于克服当前的无线通信系统对有线主干网络的依赖,因为它们价格便宜并能保证新的无线应用。概括了WMN的发展历程和最新的发展动态,并指出了进一步的发展方向。

IEEE802.16e的休眠模式性能评估与优化

IEEE802.16e终端具有移动性,导致其系统配置受限于电池容量。而休眠模式作为移动终端的必备功能,它能有效地管理有限的电池容量,延长移动终端的单次充电使用时间。该文回顾了IEEE802.16e移动终端休眠模式的3种功率节省类型,通过建模移动终端的休眠模式,研究了多种功率节省类型相组合的情况,探讨了休眠模式状态下移动终端的平均能量消耗和平均能量节省问题。通过系统模型仿真,提出了基于参数配置变化的休眠模式性能评估及优化的方法。

IEEE 802.16标准

文章介绍了支持宽带无线接入系统的空中接口标准IEEE802.16的制订进程、发展现状和趋势,并重点对标准媒体访问控制(MAC)层和物理层的技术特点进行了分析。文章指出IEEE802.16标准为宽带无线接入网的开发和应用提供了很好的平台,随着宽带业务的快速增长,将成为未来无线接入技术的发展方向之一。