基于负载均衡的OFDMA双跳中继网络资源分配策略

为适应蜂窝小区内不同的用户分布,针对基于正交频分多址接入技术的双跳中继网络,提出了一种基于负载均衡的资源分配策略.考虑难以得到联合分配的最优解,在降低计算复杂度的前提下,采用分步式次优化分配.采用比例公平算法对子载波进行分配,并用数学建模的方法解决功率分配问题;根据凸规划和注水算法确定功率分配最优解需满足的条件,在逼近最优解的目标下,求得基站和中继站的发射功率.仿真分析结果表明,与传统的静态资源分配策略相比,提出的基于负载均衡的资源分配策略可以适应不同的用户分布和信道条件,系统吞吐率提高7.8%以上.      

MIMO双向中继网络的预编码设计与功控策略

为加强MIMO双向中继系统的空间复用增益,研究一种低复杂度的发送和接收预编码矩阵.利用子空间对齐方法,将双向MIMO信道分解为多路单入单出（SISO）的子信道形式,使得两个源用户能够使用网络编码获取更好的空间复用增益.同时通过矩阵计算和转化,给出了一种优化的功率分配方案.在确定优化矩阵后,该方案能够为每个子信道独立地进行优化功率分配,并且能够得到各节点间优化功率分配的闭合表达式,从而将算法复杂度从O（n3）降低为O（n）.仿真结果表明,在典型场景下,所提方案在具有更低复杂度的优势下,系统性能接近优化的梯度下降迭代方案,优于传统单纯前向放大转发方式（AF） ,有2.99 bit/（sHz）的性能增益.      

基于网络带宽预测的变采样周期调度算法

针对网络带宽受限的网络控制系统,提出了基于网络带宽预测的变采样周期调度算法,采用监测得到的系统的性能指标,通过计算得到绝对误差积分参数IAE作为预测带宽资源分配的依据,实现带宽资源动态分配.利用采样周期与网络带宽之间的关系进行采样周期计算,并通过仿真验证了系统动态带宽分配的有效性.     

基于QoS的LTE下行链路调度算法

针对LTE下行资源调度算法中速率自适应优化问题,提出了一种基于服务质量(QoS)的下行链路调度算法,该算法由子载波调度和功率分配两部分构成.为了提高性能和降低算法复杂度,将子载波调度算法和功率分配算法分开讨论,对于基于QoS的子载波分配算法,根据用户的信道质量,合理地分配子载波.在功率分配算法中,根据用户当前时刻的信道状态信息设计各用户的注水线,也即注水因子,使基站动态地为各用户分配功率.最后,通过仿真分析对比改进算法在传输速率、公平性、小区吞吐量以及用户SINR方面的性能,结果表明:改进算法可以很好地降低复杂度,改善用户公平性,降低误码率.     

认知无线电带宽频谱感知性能分析及优化

为了降低认知无线电中主用户受到的干扰,根据主用户状态的变化,通过将通信带宽分为感知频带和传输频带,建立了次用户在整个帧周期内进行带宽频谱感知的模型.该模型中,次用户在每个帧使用部分带宽进行频谱感知,其余的带宽传输数据.在限制主用户受到的干扰和次用户虚警概率的基础上,通过联合优化感知带宽比和检测概率,最大化次用户的频谱效率.使用MATLAB软件仿真模型的干扰概率和频谱效率,结果表明:相比传统的时间频谱感知,当虚警概率为0.5时,带宽频谱感知能够使主用户受到干扰的概率降低30%;当干扰概率为0.2时,带宽频谱感知能够使次用户的频谱效率提高0.3 (bit/s)/Hz.      

一种优化的分布式光网络的动态带宽分配算法

在分析了EPON的拓扑结构及其调度机制的基础上,根据分布式计算的特点,提出了一种优化的可适用于分布式光网络的动态带宽分配算法CPDBA.该算法根据分布式计算任务的实时性和时序性,进行动态调度,并利用数据包的相关性,进行预测动态分配信用带宽.该算法能适用于分布式光网络,并减少了数据包的时延.     

基于OFDM的DF中继链路能效最优资源分配策略

针对DF模式的OFDM中继链路,将能效最大化资源分配问题转化为在用户最小速率需求和系统总发射功率受约束条的件下,子载波配对和功率分配的联合优化问题,提出一种低复杂度联合最优资源分配策略,并证明速率和功率约束条件下中继链路全局能效最优解的唯一性.仿真结果表明,与固定子载波配对策略相比,当中继节点位于源和目的节点连线中点位置,Rmin=1.5 Mbit/s时,排序子载波配对策略的链路可达速率和系统能效分别提高了2.3%和3.1%;与传统的等功率分配、速率最大化和功率最小化注水算法相比,本文方案能够在保证用户最小速率需求和系统功率约束的同时,自适应分配资源以实现系统能效最优.      

基于分解策略的计算网格资源分配优化

提出多种Agent分别代表用户、服务提供者、资源提供者相互协作解决网格资源分配优化问题.采用双层市场模型解决网格系统资源的最优调度,即网格用户Agent与网格服务Agent相互协作的服务市场,以及网格服务Agent与网格资源Agent所组成的资源市场.为了降低计算复杂性,将分配优化问题分解为两个子问题,分别在资源市场和服务市场中解决.在双层市场中两个子问题所获得的优化值即为主问题的优化值.     

基于OFDM的DF中继网络能效最优路径选择策略

针对三节点解码转发(DF)中继OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)网络,提出一种能效最优路径选择策略.通过将中继链路衰落值和直传链路衰落值转化为等效路径损耗值,给出了一种基于等效路径损耗指数的能效最优路径选择准则,并分析了电路功率消耗、带宽、速率需求以及信道条件等因素在路径选择时对系统能效的影响.仿真结果表明,能效最优路径与链路速率需求、传输带宽以及信道条件有关,并满足能效最优路径判决准则,当基站(BS)和用户(MS)间距离为610 m,速率等于5和6 Mbit/s时,本文方案的能效比最大调和信道增益路径选择方案分别提高11.8%和40.5%.      

基于基准测试的道路交通分配算法比较

简要介绍双共轭Frank-Wolfe算法、交叉口通行能力计算分配算法、动态用户均衡分配算法和基于仿真的动态分配算法4种交通分配算法的原理和实现过程.以广州东站周边地区为例,构建了基于PTV VISUM软件的测试平台.从分配算法的效率、收敛性和分配结果等方面进行评价分析,并开展以双共轭Frank-Wolfe算法为参照的基...     

一种无线通信网中的跨层分组调度方案

提出了基于未来无线多媒体通信标准下的一种跨层分组调度方案,在调度时,首先对多媒体混合业务进行了合理分类,即实时性业务和非实时性业务;在调度优先级的确定过程中,利用跨层优化的思想估算优先级公式中的相关参数,由此给出了跨层分组调度方案的具体算法流程.仿真结果表明,与传统经典的比例公平调度算法（PFS）相比,该方案在实时性、数据吞吐量、信道利用率等方面具有更好的性能.     

基于端到端失真优化的无线视频联合编码方案

在无线视频传输环境端到端失真分析的基础上,针对H.264视频流建立了一种新的端到端失真模型.在使用LDPC信道编码方式与该失真分析模型的基础上,提出了一种基于端到端失真优化的联合信源信道编码方案.该方案根据当前无线信道的信噪比与信道带宽等状态信息,自适应地调节信源编码量化参数和信道编码码率,使端到端失真最小.实验结果表明,与固定码率编码相比,本文提出的联合信源信道编码方案可在不增加带宽的情况下显著提高视频传输质量.     

基于尾号空间分布的小汽车限行方案优化研究

提出根据各尾号小汽车空间分布特征计算尾号出行OD矩阵的方法,基于公平性原则,构建尾号限行方案优化模型.上层模型以工作日(周一~周五)车辆总走行时间最小为目标,以各工作日每辆小汽车早高峰平均走行时间基本相同且每周各尾号限行次数不大于1为约束,给出限号方案;下层模型基于用户均衡原则分配OD交通量.限号方案与分配结果相互作用,达到均衡状态时可得最优限号组合方案.为验证模型,以D市为例进行实证研究,结果表明,与基于经验的限号方案相比,优化方案下路网通行效率可提高5.35%,工作日车辆总走行时间降低0.894×105h,日均单车走行时间减少4.5 min.     

OFDMA无线多跳蜂窝网中的节能型资源分配策略

为在基于正交频分多址接入技术的无线多跳蜂窝网中实现节能型资源分配,将无线多跳蜂窝网描述为树形分层拓扑结构,规定了该结构中的奇数层和偶数层节点在系统奇时隙和偶时隙中的发送-接收关系,建立了可同时适用于奇时隙和偶时隙的基于系统总发射功率的优化目标函数,并确定了包括链路比例公平因子等限制条件.考虑到难以得到实际系统最优解,在尽量减少计算复杂度的前提下,提出了一种次优化分配策略,使系统总发射功率最小化.仿真结果表明,与基于正交频分复用的时分多址接入等传统固定资源分配方法相比,运用本文提出的资源分配策略可使系统的总发射功率减少约1.5 dB,并能保持各条链路的比例公平性.     

基于Shapley值分配原则的铁路应急资源调度研究

多事故点-多资源-多救援点的铁路突发事件在应急救援初期可能存在资源不足的情形,如何科学、合理地分配各事故点的应急资源关系到救援的公平与效率。提出Shapley值分配原则确定各事故点的资源分配量,在此基础上建立救援时间最短及调运成本最小的多目标优化模型,并借助Lingo软件编程求解,最后以某案例进行实证分析。通过对多种分配原则下的救援方案进行比较分析。结果表明：Shapley值分配原则在多事故点资源分配下可以更好地兼顾公平和效益,使有限资源下的分配更为合理,救援方案更加科学。     

汽车EPS方案的模糊综合评价与排序研究

EPS转向感觉试验的评价涉及多个方面,要得到准确的对比评价结果比较困难.在应用模糊语言变量的基础上,将群体多准则决策和模糊多层次综合评价进行融合,采用轻便性、回正性、中间位置转向性能和移线性能及其对应的子因素作为评价因素集,利用标度法构建评价准则关系比较矩阵及模糊一致判断矩阵,并对各EPS方案对应的效用值进行模糊排序,既综合了专家群体意见,又合理保留了各级决策评价信息,从而保证了评价排序结果的可靠性,为EPS方案开发、参数优化提供了有效途径.     

T2T和T2G混合网络中的功率分配算法

现有功率分配算法大多基于理想信道状态信息(CSI)实现性能优化，在列车对列车(T2T)双移动端通信场景中并不适用.针对城市轨道交通系统T2T和车地(T2G)混合网络场景，引入CSI反馈延时，研究非理想状态时仍可保障通信质量的功率分配算法.考虑单蜂窝用户复用单T2T用户对情况，以T2G用户传输速率总和最大化为优化目标，构建多约束条件下的功率分配模型.首先，根据分步思想将非凸模型简化为最优分配功率计算和最佳复用用户匹配2个子模型；其次，利用线性规划分析可行域内目标函数的最优解及最优值，并通过二分法求解最优分配功率；最后，筛选出可行复用对集合后，利用匈牙利算法进行二分图匹配.仿真结果表明：该算法兼顾城市轨道交通系统中T2T通信中断概率约束和T2G用户传输速率，且可实现1.0 ms内的CSI反馈延时.     

基于道路负荷与公平性的单向交通组织优化

为了提高支路的利用率以缓解城市主干道的拥堵,本文从道路负荷与公平性的角度出发,确定单向交通组织优化方法. 建立了以路段饱和度超限量和车辆绕行系数最小化为目标的双层规划模型,其中上层模型通过优化支路的单向方案以使目标值最小,下层模型按照用户均衡分配准则进行配流. 进而设计了求解模型的模拟退火算法,在算法每一步迭代时,从当前达到一定拥堵程度的支路路段集中选择其一调整单向组织方案. 算例结果表明,单向交通组织可以降低路段饱和度超限量,缓解干道路段的拥堵,但随着绕行系数比重的增大,路段饱和度超限量的优化能力逐渐减弱.     

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为了提高支路的利用率以缓解城市主干道的拥堵,本文从道路负荷与公平性的角度出发,确定单向交通组织优化方法. 建立了以路段饱和度超限量和车辆绕行系数最小化为目标的双层规划模型,其中上层模型通过优化支路的单向方案以使目标值最小,下层模型按照用户均衡分配准则进行配流. 进而设计了求解模型的模拟退火算法,在算法每一步迭代时,从当前达到一定拥堵程度的支路路段集中选择其一调整单向组织方案. 算例结果表明,单向交通组织可以降低路段饱和度超限量,缓解干道路段的拥堵,但随着绕行系数比重的增大,路段饱和度超限量的优化能力逐渐减弱.     

对等网络视频点播系统中的用户行为研究

随着p2p VoD业务的快速增长,用户行为对整个系统性能的影响也越来越明显.掌握用户行为特点对提高p2p网络带宽利用率、优化资源替代算法、调整服务器带宽分配策略等一系列问题有重要的指导意义.本文通过分析实测VoD系统中的用户日志数据,建立了数学模型描述用户观看行为.仿真结果表明,该模型能够较为准确的反映用户行为的统计特征,较为全面地刻画出整个VoD系统中用户行为的基本规律,为进一步研究VoD系统的服务性能提供了理论依据.