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.

基于IEEE 802.16j的协作中继切换方法

在多跳中继宽带无线接入网络中,使用多点协作通信时,消息的同步传输对系统性能影响非常大。为了确保在切换过程中消息传输的同步性,基于IEEE 802.16j协议中的单点协作中继切换流程,提出了一种新的双协作中继切换流程,该流程在执行切换步骤时先进行‘网络重进入’过程,再执行‘关闭连接’过程。此外,该方法以信号强度和时延作为切换判决,能够实现2个中继节点同时参与协作。

IEEE 802.16j切换模型研究

终端移动性是移动通信的重要特征。本文介绍了IEEE 802.16j标准中移动台切换的场景,并对其中的特殊情况——中继站内部切换进行了分析,并采用数学方法建立了移动台的切换模型。最后进行了网络仿真并对仿真结果进行了分析。

IEEE 802.16j中继站睡眠模式改进算法

IEEE 802.16j标准在IEEE 802.16e标准的基础上引入了中继站。中继站睡眠模式是能量节省的重要手段。其中各参数的选取关系到RS睡眠模式的效果——平均能量消耗和平均帧时延。用概率统计的方法构建了IEEE 802.16jRS睡眠模式下的能量消耗模型和帧时延模型,通过对睡眠模式各窗口参数的分析,提出了根据业务流动态改变窗口参数的算法,并且对改进前后的算法进行了仿真分析。

IEEE 802.16j中继站睡眠模式的研究

IEEE 802.16j标准在IEEE 802.16d/e标准的基础上引入了中继站。由于有的中继站具有便携、游牧,甚至移动的特性,往往采用电池或者太阳能供电的方式,中继站的能量节省问题也随之而来。中继站睡眠模式作为能量节省的重要手段,对其进行研究是十分必要和有用的。介绍了IEEE802.16jRS睡眠机制,并构建了中继站睡眠模式下的能量消耗模型和帧时延模型。然后用概率统计的方法对模型进行了仿真,并就各参数对平均能量消耗和平均帧时延的影响进行了分析。

基于IEEE802.16j的多跳中继车载网中最佳中继站的选择

讨论了如何利用IEEE 802.16j的多跳中继技术,来提高车辆网路中车辆用户(SS)与Internet基站(BS)之间的吞吐量.研究了在SS和BS位置已知的情况下,通过选择最佳中继站,来最大限度地提高SS与BS之间的吞吐量.将上述问题纳入到高速公路的流动模型中,借助非线性优化方法来求解,最终确定SS与BS之间的最佳中继站的位置,以获得最大吞吐量.最后通过NS-2仿真实验验证了该算法的有效性,结果表明,相比于不使用中继,该方案使端到端吞吐量的期望值得到了提高.

IEEE802.16j标准最新进展

IEEE802.16j标准以IEEE802.16e标准为基础,文章对其进行了简单介绍,从拓扑结构、调度方式、覆盖范围和成本等方面将IEEE802.16j系统和IEEE802.16e系统进行了比较,综述了有关IEEE802.16j标准研究的最新进展。

IEEE802.16j MAC层性能评估

文章第一次在基于新的OFDMA框架结构和新的隧道传输技术(tunnel)的基础上评估802.16j的MAC层性能。尽管利用隧道传输已经在802.16j标准中定义了,但是我们找到了一个方法使得隧道的利用能够满足每个业务的QoS要求并且获得更高的MAC效率。不同参数之间的影响,例如MAC的帧大小,MAC协议数据单元(MPDU)的大小,QoS和业务数都在文章分析的范围中。文章的实验结果表明,如要提升效率,标准定义的5种QoS应分为5个不同业务组,并包括在每个中继站(RS)的5个隧道中。文章的结果还表明,逐跳(hop by hop)的隧道比端到端(end to end)的隧道有更好的性能。

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。

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。

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.

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。