无线接入网络的时延优化算法

针对无线接入网络,提出一种轻量级时延优化算法——跨层反压拥塞控制算法。该算法是一种不依赖流量源端和用户终端设备,可独立部署在无线网络设备中的算法。该算法依据队列长度,空口发送速率等信息,动态调整TCP确认报文(TCP ACK)中的接收窗口字段,在降低业务端到端时延的同时,降低无线网络设备总缓存,保障无线接入设备(AP)的总吞吐能力(吞吐损耗<5%)。对比传统的Cubic拥塞控制算法,在AP为拥塞点的场景下,可降低无线接入网络时延30%—40%;同时降低AP设备40%的缓存,降低丢包风险。

基于Internet的无线Mesh网络节点接入策略

针对无线Mesh网络模型在整体性能和稳定性方面存在的缺陷,利用无线节点特性引入一种适用于Internet接入的无线Mesh网络模型——FIA-WMN网络模型,并提出该模型上的节点接入控制策略。仿真实验结果表明,该模型及接入策略能有效改善无线Mesh网络的性能。

无线供电混合多址接入网络的最优能效资源分配探讨

面对日益增长的数据传输需求和有限的能源资源,无线供电混合多址接入网络作为一种新的网络架构,旨在提高频谱利用率和系统能效,以支持大规模设备接入和高密度通信场景。该网络通过整合无线能量收集技术和多址接入技术,能够实现设备的自我供能和高效通信。然而,如何在不同设备间有效分配有限的资源,确保网络的能效最大化,是该领域的一个问题。现有的资源分配策略尚未完全解决算法复杂性高、能量转换效率低和信道信息不准确等问题,这些问题的存在限制了网络性能的提升和绿色通信的实现。因此,探讨并优化无线供电混合多址接入网络中的能效资源分配机制,对于未来的网络设计和运维具有重要的理论和实践意义。

基于RADIUS和数字证书的无线网络接入认证技术研究

随着网络技术的发展,无线网络接入认证技术的应用越来越广泛。通过远程认证拨入用户服务(Remote Authentication Dial In User Service,RADIUS)和数字证书配合使用,可以实现较为安全完善的无线网络接入认证。介绍RADIUS和数字证书的相关概念,概述使用RADIUS和数字证书进行无线网络接入时的网络拓扑与接入认证过程,给出RADIUS代理服务器、认证服务器以及数字证书的配置方法同时,给出验证该无线网络接入认证技术的方法,也是Linux客户端进行网络接入认证的方法。通过搭建RADIUS网络接入环境,使用数字证书作为认证凭证,实现客户端对无线网络的接入认证。

基于流量感知的无线接入网智能切片资源分配方法研究

为保障业务服务等级协议(Service Level Agreements, SLA)需求,使不同应用间差异化的服务质量需求同时得到良好满足,无线接入网(Radio Access Network, RAN)的动态网络资源配置十分关键。本文针对网络流量波动、网络状态快速变化的场景,提出一种结合时间序列预测和深度强化学习的智能化带宽分配策略,通过合理利用长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络和Dueling深度Q网络(Dueling Deep Q Network, Dueling DQN)以最大限度提高无线接入网切片的频谱效率和SLA满意度。通过使用LSTM网络对切片中数据流量进行预测,可以将深度强化学习算法的计算周期与实际切片配置周期有效解耦。同时为了在保障LSTM性能的同时降低其计算复杂度,以适应RAN中有限的计算资源,本文采用控制神经元连接比例的随机连接长短期记忆(Randomly Connected LSTM, RCLSTM)网络。此外,Dueling DQN与传统DQN相比,能够提高切片策略学习过程的Q值估计精度,以提升收敛速度。仿真结果表明:与原始DQN、优势Actor-Critic(Advantage Actor Critic, A2C)和硬切片方法相比,所提RCLSTM-Dueling DQN方案可以通过提前感知网络性能变化,有效降低网络环境波动对密集流量场景下无线切片资源管理的影响,在具有三种不同流量波动模式及服务质量需求的RAN切片场景中,可以获得收敛速度、频谱效率和切片SLA满意率的明显提升。同时,10%连接比例的RCLSTM网络能在保持极低性能损失的前提下,将原始LSTM的计算时间降低约11%。

异构无线网络中基于非合作博弈论的资源分配和接入控制

对异构无线网络中无线资源分配和呼叫接入控制进行研究.基于非合作博弈理论,提出了不同无线资源的带宽和连接数量分配的理论模型.结合网络连接的效用函数,对非合作博弈的无线资源分配中的纳什均衡点的存在性和唯一性进行论证.而且,进一步对业务量与阻塞率之间的关系进行分析,提出了能够保证通信可靠性的接入控制算法.仿真结果表明,基于非合作博弈论的无线资源分配机制能够有效地解决带宽和连接数量的分配问题,并能在整体上保证分配的合理性和公平性.接入控制算法根据需要能够动态地调整在某一区域分配的连接数量,从而保证通信的可靠性.

基于模糊神经网络的异构无线网络接入选择算法

针对现有异构无线网络基于模糊逻辑及神经网络的接入选择方法未能合理考虑网络负载状况的问题,提出一种基于RBF(径向基函数)模糊神经网络的接入选择方法。该方法以可接入网络的接入阻塞率相等为模糊神经网络参数强化学习的目标,对网络负载程度具有很好的动态适应性,实现了智能化的接入判决。仿真结果表明,该方法能有效均衡异构无线网络间的负载,保障实时与非实时业务的QoS,并且相对于负载均衡算法(MLB算法)降低了网络的接入阻塞率。

光纤—无线接入网络中的下行数据分配算法

光纤-无线接入网络通过光网络单元将无线子网和光纤子网融为一体,是目前广泛部署的一种接入设施。在接入网络运行期间,如何节约其能量消耗进而降低维护成本成为研究热点。为此,针对光纤-无线接入网络中下行数据流的传输,研究能量有效的下行数据分配问题,在保证数据传输质量的前提下使用最少数目的光网络单元承载下行数据流以节约能耗。在证明该问题复杂性的基础上,提出一种基于线性规划松弛的启发式下行数据分配算法,并通过理论分析论证了该算法的性能下界。实验结果表明,该算法在传输性能和能耗节约方面均能获得较好的结果。

一种基于认知无线电的卫星网络信道接入策略

针对可用无线信道资源紧张与固定信道分配方式导致卫星网络信道利用率低下的问题,提出一种基于认知无线电的卫星网络信道接入策略。卫星用户以分时多址(TDMA)方式接入卫星信道,认知用户通过频谱感知发现卫星网络闲置信道资源,并以S-ALOHA方式接入信道。通过建立基于频谱感知与具有捕获效应的认知用户信道接入模型,分析认知用户最佳频谱感知时间,推导干扰信号在相干叠加与非相干叠加条件下的卫星网络吞吐率性能,并对影响网络吞吐率的因素进行仿真分析。结果表明,该信道接入策略能够在不明显降低高负载时卫星网络吞吐率的前提下有效提高低负载条件下的卫星网络吞吐率,且干扰信号相干叠加比非相干叠加对网络吞吐率性能的提升更为显著。

基于混沌遗传的异构无线网络接入选择策略

为了解决异构无线网络接入选择问题,提出一种基于混沌遗传算法的解决方法.将网络接入选择转换为一个多属性优化问题,利用混沌遗传算法解决全局寻优问题.算法首先通过超混沌系统产生初始种群和混沌扰动向量,对遗传算法进行改进;然后利用混沌遗传算法对适应度函数求解得到网络选择评价指标权重.仿真结果表明,该算法能够使新到达的用户更均匀地分布在各备选网络中,有效降低网络阻塞率并减小各候选网络阻塞率差距,实现网络的负载均衡.

高吞吐量低时延太赫兹超高速无线网络MAC接入协议

针对现有能够应用于太赫兹超高速无线网络的能量和频谱感知的媒介接入控制(energy and spectrum-aware media access control,ES-MAC)及IEEE802.15.3c协议存在的时隙申请量未及时更新、超帧结构不合理及分配时隙时未合并同一对节点之间的时隙请求等问题,提出了一种高吞吐量低时延MAC(high throughput low delay MAC,HLMAC)协议。通过设计一种新的超帧结构,使节点及时得到时隙分配信息,大大降低数据接入时延;通过更新时隙请求量和合并同一对节点的时隙请求,增加了数据发送量,提高了网络吞吐量。理论分析表明了HLMAC协议的有效性,仿真结果显示它比ES-MAC协议增加了65.7%的网络吞吐量,同时降低了30%的接入时延。

异构无线网络中多模终端多接入选择机制研究

为进一步提升多模移动终端的传输性能和服务连续性,设计了一种利用异构无线网络多无线传输分集进行多网络同时接入和并行传输的多模终端多接入选择机制,该机制应用指数平滑方法处理已测量参数;使用状态转移模型管理终端多个网卡的接入选择策略;采用效用函数动态平衡终端功耗与传输速率。仿真结果表明与传统切换式接入选择相比,所提出的方法显著减少了不必要的接入重选次数,并在保证终端功耗与吞吐量的前提下提高了传输能效。

基于粗糙集理论和层次分析法的异构无线网络接入选择算法

针对异构无线网络环境下的基于负载均衡的接入选择算法未能全面考虑判决因素以及合理反映候选网络综合性能水平的问题,利用多属性决策理论提出一种异构无线网络接入选择算法。该算法在满足多属性判决的基础上,采用粗糙集理论和层次分析法确定接入判决指标的主观和客观权重,并通过最小二乘法对主客观权重进行折中选择,判决过程兼顾了网络的综合性能水平和用户的喜好,提高了网络接入选择的准确性和合理性。仿真结果表明,该算法相对于参考算法有效降低了系统阻塞率,并有利于异构网络之间的负载均衡。

新型随机多址接入无线传感器网络MAC控制协议与能量有效性分析

提出了一种新的随机多址接入无线传感器网络的MAC控制协议,在发送分组的时间1+a中,采用p概率检测与1-坚持的联合控制策略,并对多通道的随机多址接入无线传感器网络进行了分析,理论分析了系统的吞吐量和多通道中不同业务的吞吐量,以及信息分组的发送时延等参数,理论分析与仿真实验结果相一致。还结合无线传感器网络的能量有效性,通过对概率p值的选取,控制忙周期侦听信道的节点数和空闲期的休眠站点数,采用休眠技术实现了系统的节能效果。通过对2种无线传感器网络控制协议的能量有效性分析,证明了改进的控制协议其节点具有更长的生命周期,更适合作为无线传感器网络的MAC控制协议。

依据用户妥善安排的多址接入协议在分布式无线网络中的性能研究

本文基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想提出了在多跳分布式无线网络中支持节点移动性和多跳网络结构的依据用户妥善安排的多址接入 (UPMA)协议 .该协议能够保证发送节点快速接入信道 ,从而大大提高信道的使用效率 .用仿真方法研究了多跳分布式无线网络中采用该协议时的网络性能 .结果表明 ,UPMA协议可以提供较高的通过量、较低的平均分组时延和较小的平均分组丢失率 .

应用于分布式无线网络支持语音/数据业务的媒体接入控制协议

针对分布式无线网络提出了一种支持语音/数据业务的多信道媒体接入控制协议.该协议基于竞争的CSMA/CA机制,具有动态的信道分配并且信道数目不依赖于网络拓扑结构的特点.协议改进了IEEE802.11标准中的退避算法,并采用不同的帧间隔以保证实时语音业务的性能.

虚拟化云无线接入网络下基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法

针对现有研究中缺乏云无线接入网络(C-RAN)场景下对网络切片高效的动态资源分配方案的问题,该文提出一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配算法。首先基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)理论建立了一个虚拟化C-RAN场景下的随机优化模型,该模型以最大化平均切片和速率为目标,同时受限于各切片平均时延约束以及网络平均回传链路带宽消耗约束。其次,为了克服CMDP优化问题中难以准确掌握系统状态转移概率的问题,引入决策后状态(PDS)的概念,将其作为一种"中间状态"描述系统在已知动态发生后,但在未知动态发生前所处的状态,其包含了所有与系统状态转移有关的已知信息。最后,提出一种基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法,其在每个离散的资源调度时隙内会根据当前系统状态为每个网络切片分配合适的资源块数量以及缓存资源。仿真结果表明,该算法能有效地满足各切片的服务质量(QoS)需求,降低网络回传链路带宽消耗的压力并同时提升系统吞吐量。

异构无线网络接入选择算法综述

移动互联网和无线通信技术的发展形成多种无线网络共存、覆盖范围重叠的异构无线网络,各种无线接入技术的差异和单一网络技术无法满足用户的全部需求使异构无线网络融合成为必然,接入选择作为异构无线网络融合的关键技术之一已成为研究热点.在简述异构无线网络基本架构和接入选择概念的基础上,对接入选择算法进行分类总结与详细对比分析,深入剖析各算法采用的方法和特点,同时对存在的问题进行总结归纳,并展望了未来的研究方向.

SEEL:无线传感器网络下自适应、低延迟的节能媒质接入控制协议

无线传感器网络有着广泛的应用前景,然而由于传感器节点能量有限,因此传感器网络上运行的协议必须具备能量有效性以获得较长的生命周期.而媒质接入控制子层是节点能量消耗的主要所在,因此无线传感器网络设计的关键问题之一是媒质的接入控制.提出了一种自适应低延迟的节能MAC协议——SEEL协议,根据当前的网络负载自适应地调节竞争窗口的大小,从而减小节点数据传送的碰撞几率和由于碰撞而导致的能量消耗;采用了快速退避机制,减少了节点在退避过程中的空闲监听时间;扩展了RTS/CTS消息机制,可减少节点在每帧活动阶段的时间以及减小数据的延迟,两者都能节约能量的使用.实验结果显示,SEEL协议具有比S-MAC和TEEM协议更好的性能.

分布式无线网络中依据用户妥善安排的多址接入协议

基于有效竞争预约接入、无冲突轮询传输的思想 ,提出了支持节点移动性和多跳网络结构的UPMA(Us er dependentPerfect schedulingMultipleAccess )协议 .其指导思想是仅有发送分组的节点才竞争接入使用信道资源 ,无业务发送的节点将立即被取消占用信道的资格 ,因此它极大地提高了信道的使用效率 ;同时 ,提出了一种冲突避免和分解协议来保证节点能快速接入信道 ;最后 ,以星型拓扑结构的网络为例考察了它对Internet数据业务的支持性能 ,并且给出了相关的结论 .