WiMAX中保证QoS的跨层架构研究

提出一种能够有效保证服务质量(QoS)的点到多点(PMP)全球微波接入互操作(WiMAX)网络跨层架构,将整个WiMAX协议体系结构模型纵向划分为数据服务流递交子平面和QoS资源管理子平面.前者遵循IEEE 802.16标准,对服务流进行数据处理并实现逐层递交,后者通过多种信令协调各协议层QoS管理模块运作,实施自适应的QoS联合控制.仿真结果表明,与典型的PMP WiMAX控制方案相比,基于跨层架构的QoS联合控制方案能够有效保证各类多媒体通信服务流的QoS性能,并兼顾系统用户的公平性.

UWB对WiMAX系统的电磁干扰分析

研究超宽带(ultra-wide band,UWB)信号对IEEE802.16-2004 WiMAX系统电磁干扰.采用基于物理层模型的方法,分析不同技术机制UWB系统对全球微波互联接入(world interoperability for micro-wave access,WiMAX)系统的影响.结合各系统物理特性,使用Simulink仿真工具建立系统物理层仿真模型.根据WiMAX系统的接收机灵敏度和误码率要求,得到两者共存时UWB的发射功率限制参考值.在此基础上,分析多个UWB设备同时存在对WiMAX系统的干扰.研究结果可供规划UWB频谱,解决UWB与WiMAX系统共存问题参考.

基于预认证的WiFi/WiMAX混合网络安全模型

由于WiFi高的数据传输能力和WiMAX更大的覆盖范围,集成的WiFi/WiMAX网络在将来有很大的发展潜力。针对无线网络中实时业务低时延的需求,提出了一种WiFi/WiMAX混合网络中的快速安全认证模型。该模型基于EAP-TLS协议,将认证过程分为两个阶段:预认证和重认证。通过采用预认证,当MS在WiFi和WiMAX之间切换时,大大减少了认证延时,能在一定程度上支持混合网络中的实时服务。

基于收入值的WiMAX网络呼叫接纳控制算法

从运营商收入的角度出发,提出一种基于收入值的呼叫接纳控制算法,并采用改进型启发式贪婪算法进行求解。仿真结果表明,该算法可以满足WiMAX网络多服务要求。在带宽资源有限的条件下,考虑高付费业务的公平性,在保证基于收入值的业务QoS的情况下,增加运营商的收入,实现收入最大化。

WiMAX最新标准研究

WiMAX得到了业界的广泛支持,其标准化进程不断推进。本文首先分析了WiMAX标准的分类方法、标准名称、通过时间、发布时间和当前状态,并从参考模型、网络控制与管理系统、网络参考模型、通用分组汇聚子层和媒质无关切换等方面对WiMAX最新标准IEEE 802.19g-2007标准进行了研究。最后,对IEEE 802.16k标准的原理和应用进行了详细介绍。

WiMAX技术及其在电力系统通信的应用

WiMAX具有容量大、可靠性高、传输距离长等特点,在电力系统通信中有一定的应用潜力。文章从物理层、链路层、大覆盖范围、QoS性能等4个方面,对WiMAX的技术展开分析,并结合电力行业的特点,阐述了WiMAX在无线城域网、变电站接入备用通信方式、应急通信、配网自动化等方面的应用,表明了WiMAX可以作为下一代宽带无限接入技术应用于未来的电力系统通信。

WiMAX下行链路中保证QoS的联合资源管理策略

提出了一种适用于全球微波接入互操作(W iMAX)网络的联合资源管理策略。通过基站(BS)处的联合资源管理,系统能够根据信道、用户及服务流状态信息动态地调整调度策略及资源配置策略,在实时变化的无线信道上自适应地分配带宽资源,从而保证系统用户获得的多媒体通信服务能够满足服务质量(Q oS)的最低要求。仿真结果表明,该联合资源管理策略能够在兼顾用户公平性的情况下有效地满足各种多媒体通信服务流的速率和时延等需求。

提供QoS保证的WiMAX Mesh网络架构设计

为解决IEEE802．16-2004标准中Mesh模式缺乏QoS（Quality of Service）保证机制的问题，提出了新的支持QoS保证的WiMAX（Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess）Mesh网络架构。该架构使用原标准已有业务分类，定义了动态业务流建立的协议流程。通过拓展分布式管理消息实现了动态业务管理消息在WiMAX Mesh中的传递。改进Mesh模式下数据子帧分配方法，提供了不同业务的数据调度。改进的分布式调度消息可以快速地、完成业务流建立，数据子帧的分配方法则对不同级别业务提供了吞吐量和时延方面的支持。该架构设计可以有效地实现WiMAX Mesh网络服务质量保证。

提供QoS保证的WiMAX Mesh网络架构设计

为解决IEEE 802.16-2004标准中Mesh模式缺乏QoS(Quality of Service)保证机制的问题,提出了新的支持QoS保证的WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)Mesh网络架构。该架构使用原标准已有业务分类,定义了动态业务流建立的协议流程。通过拓展分布式管理消息实现了动态业务管理消息在WiMAX Mesh中的传递。改进Mesh模式下数据子帧分配方法,提供了不同业务的数据调度。改进的分布式调度消息可以快速地`完成业务流建立,数据子帧的分配方法则对不同级别业务提供了吞吐量和时延方面的支持。该架构设计可以有效地实现WiMAX Mesh网络服务质量保证。

移动WiMAX网络中的VoIP调度机制

移动微波存取全球互通(WiMAX)网络使用了5种调度机制来保证服务质量,其中的3种被设计用于实时性业务。但是,这3种调度机制都缺乏公平性。在资源不足的时候,通过丢弃新用户的请求来保证旧用户的服务质量(QoS)。为此,针对WiMAX中的因特网语音(VoIP)服务提出了一种基于优先权的新调度机制。该机制中,不同用户的业务请求将被赋予不同的优先权。新旧用户同时请求资源时,新用户的请求拥有更高的优先权;资源分配中心再根据优先权的高低为用户分配资源,从而在最大限度上保证了资源分配的公平性。仿真结果显示,新调度机制可以将网络中的因特网语音服务的连接数和总吞吐量分别提高15%和11%左右。

WiMAX技术中OFDMA上行链路载波频偏补偿算法研究

在OFDMA上行链路中,由于多个用户的载波频率偏差(CFO)破坏了载波间的正交性,从而在基站接收端产生多用户间干扰(MUI)。针对这个问题提出了一种能够实现载波频偏补偿的低复杂度迭代信号处理算法。仿真结果表明,这种算法能有效消除MUI,改善了WiMAX上行链路的传输性能。

WiMAX认证方案研究

WiMAX安全要实现两大目标:一是为整个无线网络提供机密性保护;二是提供网络接入控制功能。IEEE802.16的安全子层采用了认证客户端/服务器密钥管理协议,在该协议中基站(即服务器)能够对分发给客户端SS的密钥进行控制。本文首先分析了WiMAX网络物理层和MAC层面临的安全威胁,然后给出了WiMAX网络安全体系架构。最后,对散列消息认证码(HMAC)、X.509证书和可扩展认证协议(EAP)进行了详细的介绍。

移动WiMAX网络中跨层快速切换的研究

针对移动WiMAX网络中,基于FMIPv6和DAD(duplicate address detection)机制的快速切换存在着开销大和检测时延长的问题,提出了一种跨层快速切换的策略。新策略在FMIPv6基础上,使用了mSCTP协议和ODAD(optimistic DAD)机制,成功地消除了FMIPv6协议中建立隧道的开销和减少了DAD地址检测的时延。仿真结果显示,新的切换策略将切换时延和分组丢失分别降低了65%和60%。

基于WiMAX技术的校园无线网接入方案探讨

分析了WiMAX的关键技术及其应用场景,与其它无线网络接入技术进行了对比研究,探讨了WiMAX技术作为校园无线网络接入技术的可行性,设计了基于WiMAX技术校园网的建设方案,提出了WiMAX技术在校园网接入的具体策略。

WiMAX标准体系研究

WiMAX得到了业界的广泛支持,其标准化进程不断推进。文中给出了WiMAX标准化组织IEEE802.16工作组和WiMAX论坛的组织机构,分析了两大组织之间的相互关系,探讨了WiMAX最新标准化进展,从空中接口标准、一致性标准和共存标准三方面介绍了IEEE802.16系列标准现状。

WiMAX加密方案研究

WiMAX安全要实现两大目标:一是为整个无线网络提供机密性保护;二是提供网络接入控制功能。机密性保护是通过对用户台与基站之间的连接进行加密来实现的。基站通过对整个网络的业务流进行加密,来防止未授权接入。本文首先给出了WiMAX网络安全体系架构,然后对RSA、DES-CBC、AES-CCM算法的工作原理和加密过程进行了详细的介绍。

WiMAX Mesh网络混合调度下的QoS保障

在WiMAX Mesh网络中,资源分配可由集中式和分布式2种调度机制完成,但多数QoS研究只针对一种调度机制。针对上述情况,提出结合2种调度机制的QoS保障机制CDCSQ,针对不同的服务采用不同的调度机制以改进QoS,其中,集中式调度用于保证实时服务,分布式调度确保Mesh内部节点的直接通信。模拟结果表明,该机制比IEEE 802.16标准中的服务延迟小。

Modified Benes network architecture for WiMAX LDPC decoder

A modified Benes network is proposed to be used as an optimal shuffle network in worldwide interoperability for microwave access （WiMAX） low density parity check （LDPC） decoders, When the size of the input is not a power of two, the modified Benes network can achieve the most optimal performance. This modified Benes network is non-blocking and can perform any sorts of permutations, so it can support 19 modes specified in the WiMAX system. Furthermore, an efficient algorithm to generate the control signals for all the 2 × 2 switches in this network is derived, which can reduce the hardware complexity and overall latency of the modified Benes network. Synthesis results show that the proposed control signal generator can save 25.4% chip area and the overall network latency can be reduced by 36. 2%.

基于Simulink的WiMAX物理层性能仿真

针对WiMAX物理层基带仿真模型未采用SUI信道的问题,在理想同步情况下,综合考虑影响系统性能的各种因素,包括SUI信道、循环前缀(CP)长度、RS+CC编码和信道估计,运用Simulink对其进行评估。仿真结果表明,采用自适应调制编码或改变CP长度能平衡BER和数据速率。

移动WiMAX网络频谱效率和能量效率研究

基于IEEE802.16e协议,给出了全球微波互联接入(WiMAX)多小区/多用户情况下信干噪比(SINR)的近似计算方法,据此计算出了WiMAX的7小区模型的频谱效率和能量效率,分析了频谱效率和能量效率同小区半径、发射功率等网络参数的关系。仿真结果显示:链路的频谱效率受用户和基站之间距离的影响较大,受发射功率影响几乎可以忽略;整个小区的频谱效率在小区半径较大时,主要受噪声影响,半径较小时,主要受干扰影响;小区的能量效率随着发射功率的增大会出现一个最大值;小区能量效率随带宽的增大而增大。这些都为移动WiMAX网络的能量优化提供了依据。