异构分层无线网络中的混合动态流量均衡算法研究

结合信道借用和流量转移技术提出了一种混合动态流量均衡算法。使用该算法热点小区可以向紧凑模式中的同类型轻负载小区借用信道,同时还可以按一定条件将呼叫转移到与热点小区重叠覆盖的异构轻负载小区中,每个流量周期借用的信道数和转移的呼叫数将根据热点小区的剩余可用信道数和新呼叫到达率来计算。仿真结果表明,该流量均衡算法能够显著降低热点小区系统和整个异构系统的新呼叫阻塞概率、切换呼叫掉线率,而且整个异构系统的利用率也得到了相应提高。

异构分层无线网络中基于业务QoS保证的切换策略研究

针对异构分层无线网络提出了一种保证业务QoS的切换策略。该策略在层间呼叫双向溢出基础上,为实时业务切换设置了保护信道,为非实时业务切换设置了缓冲队列。为了进一步降低实时业务切换的掉线率,还使用了信道侵占技术,原理是实时业务切换呼叫可以侵占数据业务正在使用的信道资源。仿真结果表明,提出的切换方法能够显著降低各类切换业务的掉线率,同时整个异构分层系统的信道利用率也略有提高。

异构分层无线网络中基于逗留时间的动态流量均衡算法研究

为使异构分层无线网络能服务更多的移动用户,提出了一种基于逗留时间的动态流量均衡算法。该算法首先根据用户移动模型计算其在小区内的逗留时间,然后基于小区呼叫到达率和重叠覆盖小区的流量状态来确定一个周期内呼叫转移的数量,最后依据逗留时间门限值将重负载小区中满足条件的呼叫转移到轻负载的重叠覆盖小区中。为降低切换呼叫掉线率,还对异构网间的呼叫切换策略做了改进。仿真实验结果表明,本算法在新呼叫阻塞率和切换呼叫掉线率等性能指标上比传统方法有显著的提高。

异构分层无线网络中基于业务和逗留时间的动态流量均衡算法

在异构分层无线网络中使用有效的流量均衡技术,可以给更多的移动用户提供服务。现有的流量均衡算法主要针对同种无线网络,因而不能直接用于异构无线网络。本文提出了一种适用于异构无线网络的基于业务和逗留时间的动态流量均衡算法,该算法首先根据移动模型计算移动用户在小区内的逗留时间,然后基于小区呼叫到达率和重叠覆盖小区的流量状态来确定一个周期内转移的非实时性呼叫数量,最后依据逗留时间门限值将重负载小区中满足条件的呼叫转移到轻负载的重叠覆盖小区中。为降低切换呼叫掉线率,还对异构网间的呼叫切换策略做了改进。仿真实验结果表明,本算法在新呼叫阻塞率和切换呼叫掉线率等性能指标上比传统方法有显著提高。

分层异构网络无线资源管理技术探讨

随着通信技术的不断发展,用户随时随地获得高质量无线业务体验的需求造成网络的分层异构覆盖特征越来越明显。对分层异构网络中的无线资源管理关键技术进行了探讨,利用无线资源管理技术可以极大地提高分层异构无线网络环境下的传输速率并节约能量。

分层异构无线网络中基于预编码的干扰抑制技术

传统宏蜂窝(macro cell)与低功率小蜂窝(small cell)共存的分层异构组网方案能有效地提高无线通信系统的容量。但宏蜂窝与小蜂窝间的同频干扰严重影响了通信质量,并阻碍了系统容量的进一步提升。近年来,利用MIMO预编码及空域衰落特性进行干扰抑制的相关技术成为新的研究热点。本文着重介绍分层异构无线网络中基于MIMO预编码的干扰抑制技术的研究进展。以典型的双层异构下行网络为例,分析了利用多天线预编码进行干扰抑制的基本方法,并在此基础上介绍了多种基于MIMO预编码的新型干扰抑制方案,最后讨论了分层异构网络中干扰抑制技术的未来研究方向。

分层异构网络信息交互效率优化仿真研究

对分层异构网络信息交互效率进行优化,可提高分层异构网络信息的处理效率。通过构建归一化函数建立分层异构网络信息选择博弈模型,定义最大化网络满意效用与最大化势能函数,才能对分层异构网络信息交互效率进行优化,但是传统方法通过先对不同的信息源进行定位,将空域和时域信息融合于分层异构网络信息交互中完成效率优化,但是不能准确构建归一化函数,无法通过建立信息选择博弈模型计算满意效用与最大化势能函数,降低了交互效率。提出基于博弈学习的分层异构网络信息交互效率优化方法。上述模型先将博弈理论引入到分层异构网络信息交互过程中,利用归一化函数表征不同微蜂窝之间的异构需求,将网络满意效用定义为全部的微蜂窝满意效用之和,构建异构信息选择博弈模型,定义最大化网络满意效用与最大化势能函数,并融合粒子群方法对分层异构网络信息交互效率进行优化。仿真结果表明,所提模型可准确计算网络最大化满意效用,建模精确度高,对分层异构网络中能效信息交互效率的提高具有指导意义。

分层异构信号处理平台调度方法研究

异构多处理器的高效性和可靠性能够满足日趋复杂的信号处理任务需求,因此分层异构系统已成为信号处理平台的发展趋势。为提高平台强实时性并解决高吞吐量的问题,文中对分层异构信号处理平台的软硬件模块及架构进行了研究,并采用有向无环图对组件任务及硬件资源进行建模。将已提出的调度算法按照任务类型、调度目标、调度过程和研究方法进行分类,并根据任务调度最新的研究进展提出组合优化算法的概念。文中对经典启发式算法、智能搜索算法、机器学习算法以及组合优化算法的性能进行对比和分析,发现组合优化算法能够满足平台任务调度的需求。

分簇拓扑下分层异构网络延迟优化方法仿真

为了提升分簇拓扑下分层异构网络通信的性能,需要进行分簇拓扑下分层异构网络延迟优化。但是采用当前方法进行异构网络延迟优化时,无法给出异构网络感知准确度,存在网络延迟优化误差大的问题。为此,提出一种基于POMDP的分簇拓扑下分层异构网络延迟优化方法。该方法先融合于POMDP原理使用状态转移函数和观察函数表述系统完成用户请求任务时所存在的外界干扰噪声和传输冲突等不确定因素,引入回报函数映射出在任务执行过程中异构网络感知的准确度和能量消耗状态,计算出任务调度优先级的参数权值,融合于匈牙利理论获取基站和用户的关联、基站对用户的传输功率,以此为依据完成对分簇拓扑下分层异构网络延迟优化。仿真证明,所提方法延迟优化准确度高,极大的提升了分簇拓扑下分层异构网络的服务质量。

分层异构网络下航运应急信息资源调度研究

针对航运应急信息资源调度,由于采用传统方法调度时间过长,导致调度效率较低,提出了分层异构网络下资源调度方法研究。根据应急信息资源流转过程,在分层异构网络中,采用无向图模拟分层异构网络虚拟机,通过计算虚拟机性能异构因子,获取分层异构网络通信性能,由此建立最短时间调度模型。选择可靠路径,并将侧重点转移到所有场景最短路径差值上,从中选择最短路径作为继续执行任务备选路径,以此实现分层异构网络下航运应急信息资源高效调度。由实验结果可知,该方法最高调度效率可达到80%,为航运应急提供技术支持。

分层异构网络中基于进化博弈的小区附着机制

相比传统的宏蜂窝网络,分层异构网络是实现系统容量增强的一种很有前景的技术。尽管如此,由于家庭基站与宏基站同频部署,且它们被随机部署,异构网络中的干扰可能会更强。为了提升网络吞吐量,研究了一种新型的基于进化博弈的小区附着算法,为最小化小区间干扰,提高网络吞吐量提供了理论参考。

分层异构网络中子载波分配技术研究

分层异构网络中小区层次较多,在分布密度、覆盖范围、服务能力等方面差异较大,彼此重叠覆盖、相互影响,形成了复杂时变的通信环境,要实现网络吞吐量的显著提升,还有一些重要的技术问题亟待解决。以增强网络吞吐量为核心目标,分析比较了分层异构网络中典型的子载波分配算法,指出了当前算法的优缺点,进一步提出算法的改进思路,即基于干扰抑制的子载波预测及自组织配置,为提高网络吞吐量、改善频谱与能量效率提供了理论参考。

基于分层异构模型的机载激光测深波形拟合算法

波形拟合是机载激光测深数据处理的关键环节,能够为水下地形测量、海底底质分类和水体浑浊度分析等应用领域提供数据基础。针对传统机载激光测深波形拟合算法受噪声干扰严重、对复杂波形形状拟合不准确的问题,提出一种基于分层异构模型的机载激光测深波形拟合算法。针对波形不同组成部分的相应特性,采用异构函数(水面-高斯函数、水体-双指数函数及水底-B样条函数)构建分层异构模型,分别进行拟合,从而实现对各部分波形信号的拟合。采用南海实测数据对所提算法进行了验证,结果表明:该算法拟合波形的平均运行时间T为0.019 4 s,相比于RL(Richardson-Lucy)去卷积算法提高0.328 6 s;平均均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为6.222 4,相比于双高斯函数拟合算法平均均方根误差RMSE、平均决定系数(Coefficient of determination,R^2)、平均相关系数(Correlation Coefficient,CORR)和相关系数标准差(Standard Deviation,STD)分别提高65.11%、2.83%、1.01%和86.61%,保证了拟合效率和拟合精度。算法具有良好的鲁棒性,能够有效满足机载激光测深科学研究和工程应用的技术需求。

基于虚拟小区的分层异构无线组网方案

使用小小区和宏小区联合重叠覆盖的分层异构无线网络被认为是解决目前蜂窝网络容量和能效等问题的主要方案。本文介绍了一种基于虚拟小区(phantom cell)的分层异构无线组网方案,核心是控制平面与用户平面分离,通过令虚拟小区使用较高频段来得到高的系统容量,并且能够满足包括移动性支持、网络部署密度、业务均衡处理和网络复杂度等在内的一系列设计要求。本文还介绍了与所提方案相关的关键技术以及分层异构无线网络未来可能的发展方向。

分层异构无线网络的协议架构和关键技术

分层异构无线网络技术因其可以有效提高网络频谱效率、满足不同热点覆盖需求、大幅提升系统容量等优点,而成为当今LTE-Advanced系统中的关键技术之一。总结了分层异构无线网络的背景、定义以及架构,并重点讨论了由于传统网络拓扑结构的改变而引发的干扰问题,详述了3GPP标准中的增强干扰协调方案,最后分析了分层异构无线网络中的其他关键技术,如网络自组织、回程链路设计、小区选择和切换、节能、认知无线电技术等。这些关键技术对于分层异构无线网络商用化部署具有指导意义。

分层异构网络应急信息资源调度仿真研究

分层异构网络应用中存在大量优先级不同的应急数据,它要求苛刻的硬实时和负载均衡性能,超过延时上限,将难以满足应急信息调度需求。常规应急信息资源调度的研究多是以单一任务最早执行完成时间为目标处理资源调度问题,缺乏可调度性,导致调度过程负载不均衡、总任务调度延迟。提出应急信息资源调度模型。确定应急信息资源全部任务相关关系和调度顺序,指定多任务资源分配优先级,建立目标模型,实现应急信息资源调度,适应度函数,指导种群收敛条件,加快调度模型求解效率,将调度负载均衡与总任务调度完成时间问题进行了集成解决。实验结果表明,该模型能够满足应急数据调度要求苛刻的硬实时和负载均衡性能。

分层异构密集无线网络的能效性能分析

分层异构密集无线网络节点部署更加密集,对系统模型和场景部署都有了新的要求。与之前的分层异构网络相比,大规模小小区的部署不仅使异构节点的干扰环境更加复杂,能量消耗也更大。针对小小区增强技术的系统模型和部署场景,从系统级的角度对分层异构密集无线网络的能效性能进行了分析,并仿真了不同pico数目对系统能效性能的影响。这些性能分析对以后分层异构密集无线网络中能效的优化以及研究具有指导意义。

面向电力无线专网的分层异构网络接入协同选择方案

针对电力无线专网应用场景部分地区存在盲、弱覆盖等问题,提出了一种分层异构网络接入协同选择方案。该方案研究了均衡网络静态性能指标和动态性能指标的多目标联合优化,并利用改进非支配排序遗传算法求解该方案的最优解。仿真结果表明,提出的方案在承载实时和非实时业务时,都能够保证静态性能指标和动态性能指标之间的均衡性,因而能够完整地表征网络的整体性能。进而用户终端能够合理地选择整体性能较好的网络进行接入,使得分层异构网络资源能够得到合理的分配。

分层异构无线网络理论性能研究和优化设计

分层异构无线网络(HetNet)能显著提高无线网络容量,扩展无线覆盖范围和节省基站能耗,已经成为后4G和5G的热门技术,但其网络理论性能以及如何优化设计逼近理论性能一直是业界研究的难点和热点问题。针对分层异构无线网络节点服从泊松点分布的特性,给出了分层异构网络在专门接入和共享接入策略下的网络理论性能,如成功接入概率、平均面积频谱效率、能量效率等,并仿真评估了影响理论性能的关键因素,探讨了优化分层异构无线网络性能的各种方法。

分层异构无线网络中的干扰抑制技术及分析

在无线网络中,带宽和降低功耗的需求导致小区的覆盖范围变小,这就要求减少用户与基站的距离,进而增加系统容量。传统宏蜂窝和低功率小蜂窝共存的异构网络可以有效地提高系统容量,但是宏蜂窝和小蜂窝的同层干扰和跨层干扰严重影响了系统性能。提出了分层干扰对齐预编码技术,有效地缓解了同层干扰和跨层干扰。