因特网时延空间中TIV与接入时延的研究

大量网络测量研究证实了违反三角不等式(TIV)是因特网时延空间存在的一种普遍现象,是影响网络坐标系统准确性的重要原因之一.通过将因特网分为接入网和核心网两部分,引入了时延空间模型来分析接入时延对于TIV的影响.理论分析表明TIV产生于网络的核心,接入时延可以使得在端到端路径中观察到的TIV数目会减少,并减轻TIV的严重程度.然后,在PlanetLab测试平台设计了一组网络测量实验,来测量端到端的时延矩阵和相应的拓扑信息.之后,设计了ScoutTIV算法来统计时延数据集中的TIV比例.在实验中,根据主机的IP属性将其分为3个子集,并生成了1个随机数据集来进行分析.在所有子集上的实验结果与理论分析结论一致,为网络坐标系统进一步提高预测精度提供了重要依据.

基于IEEE802.11的星间链路最短接入时延退避算法

为满足空间信息网络低轨卫星用户多址接入骨干中继卫星的访问需求,基于IEEE 802. 11机制,提出最短接入时延退避算法(Delay-Optimal Backoff,DOB),可解决大时空尺度条件下,传统二进制退避算法(Binary Exponential Backoff,BEB)造成的网络平均接入时延高和吞吐量低的问题.根据用户卫星与中继卫星的相对位置特性,设定中继卫星通信窗口,利用通信窗口内不同用户卫星数量时用户接入时延与平均接入请求概率的变化关系,确定最短接入时延条件下用户平均接入请求概率,实现动态调整碰撞窗口大小.研究结果表明,该算法使网络接入时延较BEB算法平均降低了10s,饱和吞吐量提升一倍,归一化业务量阈值比BEB算法增加至0. 6,网络多址接入性能显著提高.

WCDMA网络接入时延指标优化分析

随着WCDMA网络的不断发展,运营商更多的是需要去考虑如何提高用户的感知度。作为移动通信网络的一项基础业务,语音呼叫的建立时延是影响用户感知的一项重要指标,如何减少语音呼叫时延,使用户能够更快地接入网络,是本次研究的重点内容。

一种面向B5G初始接入过程的增强型波束管理机制设计

波束管理是毫米波通信的重要研究内容,5G NR(New Radio)协议中已完整设计了用户在初始接入和连接状态下与基站确定最佳通信波束的流程,然而B5G(Beyond Fifth Generation)场景将使用52.6 GHz以上甚至更高的通信频率,需要更大规模的天线单元对抗路损,导致波束管理在初始接入过程中的信令开销和时延急剧增加。为此,在5G NR协议现有框架的基础上,针对52.6 GHz以上的高频段重新设计了一种专用于波束扫描的信号块(Beam Sweeping Block,BSB),并提出一种两阶段增强型波束管理机制,用于在初始接入过程中快速确定用户和基站的最佳通信波束,进而完成同步和小区搜索。仿真结果表明,相对于NR中现有的波束管理机制,所提出的增强型波束管理方案可在保证接入性能的前提下,大幅降低初始接入时延。

应用于Ad Hoc网络中的一种新型多址接入协议

针对AdHoc网络中不同优先级业务以及网络处于不同业务负荷情况下对网络的接入时延有不同要求的特点,提出了一种应用于AdHoc网络中的有冲突避免的流量自适应多址接入协议FA_MACA.它不仅可以避免无线信道中存在的"隐藏终端"问题,同时还可以根据网络当前的流量以及业务的不同优先级动态自适应的调整接入时延,尽可能地减少碰撞,从而达到改善网络性能的目的.仿真结果表明该协议可以有效地改善网络的性能.

有限负载下IEEE 802.11 DCF机制时延分析

当前对于IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)机制的性能分析主要集中在吞吐量及接入时延,而对实时应用更为关心的端到端时延研究不足。利用概率母函数及M/G/1/∞排队理论,建立了有限负载下MAC(medium access control)层的接入时延和端到端时延分析模型,研究了分组到达率和站点数对接入时延和端到达时延的影响。仿真表明,该模型能够有效地对有限负载下DCF机制的时延性能进行预测。

无线接入网关终端保持接入设计与实现

分析了WiMax网络架构标准中现有的终端接入方案的缺陷,提出并实现了一种在终端保持的接入方案,即终端出现异常并在短时间内重新接入时,接入网关保留其断开连接前的相关信息,保留网络层连接,仅需与终端重建链路层连接,从而大大减少了接入时延,保证了上层业务的连续性。

基于退避预测的ACB动态接入新方案

在LTE-A网络的过载场景中,机器类通信(Machine Type Communication,MTC)设备的突发性接入会使得网络发生严重的拥塞,甚至死锁,造成网络的接入效率低下.在可用前导资源有限的前提下,根据实时负载数控制发起接入的设备数可以有效降低前导的碰撞概率,但是控制方法尚不明确.为此,本文提出了一种接入类别限制(Access Class Barring,ACB)的动态接入机制来优化海量MTC的随机接入性能.建立了一种基于退避预测的估计模型,该模型根据重传的设备数和状态转移过程估计出了实时活跃的设备数.结合估计模型和ACB参数调整可以最优化实时成功接入的设备数,能够有效地提高设备的接入成功率.本文在不同负载强度场景下,将提出的ACB动态接入机制和现有的动态ACB机制的接入性能进行了比较.仿真结果证明,本文提出的ACB动态接入机制的接入成功率为100%.而且,与现有的ACB动态接入机制相比,所提的新方案的平均接入时延更低.

基于大数据分析的LTE语音时延优化方案

通过对LTE CSFB语音技术信令流程的分析,将呼叫过程分解为寻呼、回落、接通等三个阶段,并运用大数据挖掘的方式对海量的呼叫信令记录进行了分析。根据各信令流程的具体时延,提出了一种基于大数据分析的LTE语音时延优化方案,通过信令规范、数据配置、现场测试等手段,对LTE语音接入的时延进行优化调整,有效的缩短了平均接入时延,较大的提升了客户满意度。

TD-SCDMA系统随机接入性能分析

随机接入过程的性能好坏是衡量一个系统性能好坏的标准之一 ,首先给出 3 GPP上所规定的随机接入的完整过程并进行解释 ,然后通过仿真给出了 3 GPP文档上所描述的随机接入过程的性能。同时 ,作者发现该随机接入过程有些可以改进的地方 ,提出了 2个改进意见 ,并且按照改进意见对改进后的随机接入过程进行了仿真 ,通过将采用改进意见后的随机接入规程的性能的仿真结果与 3 GPP所描述的随机接入规程性能的仿真结果进行比较 ,所提出的改进意见对系统性能的改善是比较大的 ,有助于形成对

基于滑动窗口的接入新方案

在大规模机器类通信(Machine Type Communication,MTC)中,当短时间内大量的设备涌入LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)网络,同时发起随机接入的时候就会造成严重的网络拥塞,需要采取合适的措施对拥塞加以控制.为此,本文提出了一种基于滑动窗口的拥塞控制方案,通过窗口的大小控制同时发起接入尝试的设备数量,降低设备间的碰撞概率,能够有效提高系统接入成功率,缓解网络拥塞.本文在不同负载场景中,将提出的方案与静态ACB(Access Class Barring)策略、动态ACB策略的接入性能进行了比较.仿真结果表明,本文所提出的方案能够实现接近100%的接入成功率,同时进一步降低平均接入时延与系统总体服务时长.

LTE网络CSFB回落时延优化分析

文章主要针对LTE网络CSFB语音回落时延长的问题,采用诸多创新性的优化手段,从信令流程分析、网络功能特性、网络参数配置、邻区关系等角度进行优化,最终成功大幅降低CSFB时延,提升了用户感知。

一种基于随机接入时机动态分配的接入方案

随着物联网(IoT,internet of things)的快速发展,机器类型通信(MTC,machine type communication)在生活中的应用大幅增长,机器类设备(MTD,machine type device)的部署也越来越密集。在这种情况下,如果发生断电断网等突发情况,在设备通电的瞬间将会有大规模的MTD同时向基站发起接入,设备接入基站需要完成下行同步、接收系统消息和随机接入(RA,random access)等过程。然而基站所能分配的前导资源是有限的,无法满足如此庞大的接入需求,从而造成网络阻塞,影响设备的接入概率和接入时延。为了减轻RA的接入冲突,提出了一种基于上下行子帧和物理随机接入信道(PRACH,physical random access channel)配置的动态随机接入时机(RO,random access occasion)调整方案,以及针对时延要求高的部分MTD分配特定的前导资源,仿真结果表明该方案能够有效提高系统的吞吐量,降低设备的接入时延。

LTE网络CSFB建立时延分析及解决方案探讨

简要介绍了LTE系统中语音业务的接入时延的定义,从构成接入时延的各个阶段入手,结合无线接入网优化工作实际的实际情况,详细分析和讨论了影响接入时延的无线侧相关流程,并在此基础之上提出了接入时延优化的具体建议。

基于跨层信息的C-V2X缓存分配算法

针对城市场景的蜂窝车联网(cellular vehicle to everything,C-V2X)中车辆缓存节点高效选择和合理的缓存文件分配问题,提出了基于跨层信息的C-V2X缓存分配算法(Cross-layer Caching Allocation for C-V2X,CLCA)。该算法在LTE-V2X mode3模式下,由基站周期地收集覆盖范围内节点的连接度、信噪比和信道接入时延信息,并重新划分邻居归属,构建跨层信息邻接矩阵,再采用贪婪分配的方法筛选缓存节点,以减少缓存节点数量,节约通信资源并降低开销。进而,以服从Zipf分布的文件流行度分布为基础,采用文件流行度预测概率与历史周期实际流行度概率加权叠加的方式,提高文件流行度预测的准确性,再根据缓存容量合理配置缓存文件。仿真分析表明,该算法可以有效提高节点的文件获取效率,降低文件传输时延,减少基站负载。

IEEE802.11无线局域网络性能分析

无线局域网是目前无线通信领域中的主要通信网络之一 ,如何有效的分析IEEE80 2 .1 1无线局域网中的饱和吞吐率和接入时延一直是无线局域网中的研究重点 .本文引入了一种新型的分析模型 ,分析了IEEE80 2 .1 1DCF协议下AdHoc网络的饱和吞吐量 ,该模型不仅简单而且准确 ,有效地降低了分析方法的复杂度 ;同时本文还建立了一种有效的模型 ,分析了IEEE80 2 .1 1DCF协议下AdHoc网络的接入时延 .仿真结果表明所有的分析结果和仿真结果都很吻合 ,这说明了我们的分析模型是可行的 .

TD-SCDMA集群系统中优先级退避算法研究

针对TD-SCDMA集群通信系统随机接入优先级用户快速建立呼叫响应的要求,提出了基于优先级退避算法的随机接入技术。该算法通过为各优先级用户分配相应的上行同步码资源,以及对不同优先级用户采用优先级退避处理来实现对其快速等级接入。MATLAB仿真结果表明,与优先级BEB退避算法相比,采用改进优先级指数退避算法的随机接入过程,在能保证高优先级用户成功接入的同时,还能明显提高中、低优先级用户的接入成功率,并且当用户接入压力较大时,该算法能有效地降低各优先级用户的平均接入时延。

IEEE 802.11 DCF在捕获效应下的饱和性能分析

研究了捕获效应对分布式协调功能(Distributed coordination function,DCF)饱和性能的影响。通过捕获概率的推导以及信道状态与节点状态同步变化的证明,提出了一种改进的时隙分析模型。利用这一模型,分析了IEEE802.11DCF在捕获效应下的饱和性能,导出了其归一化饱和吞吐量和平均接入时延的闭合表达式,并对饱和状态与平均接入时延之间的关系进行了阐释。理论分析与仿真结果表明,该时隙分析模型可有效提高IEEE802.11DCF机制的饱和性能的理论估计精度。

IEEE802.15.4时隙CSMA/CA算法性能研究

对IEEE802.15.4标准和时隙CSMA/CA算法进行了简单介绍,基于OPNET仿真软件,针对节点个数、工作周期(占空比)等参数对时隙CSMA/CA算法性能的影响,进行了不同网络环境的仿真实验。分别在固定节点个数和固定占空比条件下,仿真并分析了介质接入时延与吞吐量及网络能耗之间的关系。仿真结果表明,较多的节点个数和较小的工作周期会增大介质接入时延,降低网络吞吐量。

一种面向飞行自组网应用的动态TDMA协议

在集群无人机所组成的飞行自组网中,存在着不同的业务类型,各个节点也有着不同的任务分工和传输需求,因此便要求其网络协议可以根据网络节点和传输业务特性进行差别服务。针对此问题设计了一种面向飞行自组网应用的动态时分多址接入TDMA(time division multiple access)协议,该协议采用了动态分配策略,在节点申请空闲时隙阶段引入节点优先级判断机制,实现了高优先级节点优先接入信道的目的。此外,该协议通过采取时隙冲突避免和时隙冲突检测两种方式来快速高效的解决时隙冲突问题。仿真实验表明,在信道资源一定的情况下,该协议可最大限度的保证了高优先级节点的传输需求,使高优先级节点具有更高的信道接入权、更低的接入时延和时延抖动。