增强的小区间干扰协调技术综述

与传统宏蜂窝网络架构相比,异构网络架构可以增加系统吞吐量,提高频谱效率,在4G/B4G(FourthGeneration/Beyond Fourth Generation)系统中提供泛在的用户体验。严重影响小区边缘用户吞吐量的小区间干扰是成功部署异构网络需要解决的难点。增强的小区间干扰协调技术可以分为3类:智能功率控制、跨层设计和协作多点传输。本文对各种技术的优缺点、性能、复杂度和存在的问题进行研究,指出了各种技术所面临的挑战和未来的发展方向。     

无线Mesh网络中一种QoS保证的跨层调度方法

在具有OFDM物理层的无线Mesh网络上,结合信道、自适应调制与编码(Adaptive Modulation and Coding,AMC)技术、有限缓冲区数目和业务特性等,提出具有服务质量(Quality of Service,QoS)保证的、跨层的多业务接入控制和调度算法。接入控制利用AMC优化资源分配并保证业务平均性能,达到长期公平;基于业务量滑动平均和信噪比门限切换的调度,在保持长期公平性的同时,不仅有效地利用业务在信道传输上的差异,降低QoS业务的延迟,提高系统吞吐率,还可根据需要调节业务的延迟,保证业务不同的延迟要求,克服了业务切换造成的性能不公平,达到短期公平。分析和仿真表明算法是准确可行的,达到了设计目标,并具有实现简单、适应性强等特点。     

OFDMA多跳中继蜂窝网络的干扰协调策略

多跳中继蜂窝网络由于具有吞吐率高和覆盖性强的优点受到广泛关注。但是,中继站的引入改变了传统蜂窝网络的频率规划策略,因此如何在策略设计中对中继链路进行高效的频率资源分配成为极具挑战的问题;其次,小区频率复用越紧密,同频干扰越严重,对系统的整体性能产生影响。本文基于IEEE 802.16j/m标准,以下行链路的无线资源管理为基本手段,设计合理的资源复用策略及其对应的多跳中继下行子帧结构,在保证网络的资源利用率的同时,降低干扰给相邻小区边缘用户带来的影响;再将高效的比例公平调度算法扩展到多跳中继蜂窝网络,旨在兼顾系统整体性能和用户公平性。仿真和分析结果表明,干扰协调与资源调度策略相结合能显著提升系统吞吐率并改善用户公平性。     

TBZKⅡ的高可靠性实时控制局域网

传统的驼峰控制系统是按分布式设计的，但设备布置相对集中。系统网络多采用2级异构形式，一层为诸如Bitbus，Canbus等标准的低速现场总线网络，另一层为传统以太网。随着驼峰控制系统功能需求的不断增加，系统通信的信息量迅猛增长，原有网络不堪重负，成为性能瓶颈。同时通信程序越来越复杂，故障发生几率越来越高，严重威胁到系统控制安全，因此设计一种简洁高效、高可靠的驼峰控制局域网络成为必然选择。     

输入排队的交换结构中的TCP拥塞控制

交换结构是高速路由器不可缺少的重要组件之一，随着高速网络传输和操作的媒质从电域变化到光域，光缓存和光控制技术的局限性使得交换结构极有可能采用简单输入排队的工作模式。在简单输入排队的交换结构中，TCP的拥塞控制存在着不同寻常的新同题，本文首先指出在交换结构环境下，单靠传统的队列管理机制无法兼顾交换结构的吞吐量和TCP公平性。分析了队列管理机制之所以失效的原因，在于它无法同时克服队头堵塞和TCP流对交换结构端口的”不公平争抢”问题。接着提出一种把公平的启发式仲裁和随机提前丢头队列管理机制（hFs＆rEDF）结合起来的算法，能够兼顾交换结构吞吐量和TCP公平性。仿真实验表明hFs＆rEDF算法可以获得75％以上的吞吐量和接近于1的公平性。     

基于遗传算法智能组卷的J2EE考试系统的设计与实现

分析目前网络考试系统发展的现状,提出基于Flex与J2EE多层架构的RIA智能网络考试系统的技术解决方案,应用Flex作为表示层实现,Hibernate作为持久层实现,并结合Spring技术作为业务层搭建富英特网应用(RIA)系统模型.采用遗传算法智能组卷,设计出一套多层次、高性能、智能化的网络考试系统.     

一种基于带宽估计的动态接入链路选择机制的研究与实现

在传统的无线网络环境中,当网络状态发生变化时终端无法自动获得吞吐量、拥塞信息等详细的网路参数,从而难以进行动态的接入链路选择,造成网络性能下降。本文提出一种动态接入链路选择机制DALSS(Dy-namic Access Link Selection Scheme)。DALSS是一种基于网络状况的接入链路选择机制,可以动态评估每条传输路径的容量和可用带宽,实现对路径的动态选择和替换。对于终端用户和网络而言,DALSS优点在于:(1)提供一种初始选择机制,便于终端在多种接入技术覆盖的无线网络环境中建立传输连接;(2)提供一种通信中的动态路径更替机制,使终端能够根据网络状况选择更优的路径,优化传输性能。为评估DALSS的性能,设计一种终端均衡分布的原则,使提高终端吞吐量的同时优化网络的整体性能。实验仿真进一步验证DALSS的有效性和可用性。     

路局直管站段模式下综合计算机网络平台构建关键技术

根据太原铁路局实际生产需要,结合太原铁路局既有计算机局域网网络结构及业务通信模式,充分考虑网络架构的扩展性、可靠性和易维护性,采用层次化和模块化网络设计方法,构建太原铁路局综合计算机网络平台.网络平台由核心层、汇聚层和接入层组成.采用双向链路故障检测技术、增量算法和双引擎的平滑重启技术,高效改善路由协议收敛速度.网络管理系统包括局域网网络协议分析系统、广域网网络协议分析系统和网元管理系统.多业务安全传输平台的设计内容包括:MPLS VPN参数值的定义、MP-BGP实现跨自治系统,结合LDP和RSVP-TE实现LSP选路.该综合网络平台具有网络故障自愈、支持多业务系统、安全业务、网络监控及故障分析能力.     

基于MPLS的拥塞控制策略

拥塞控制理论和算法是网络研究的重点问题之一。本文分析了传统网络的拥塞问题，提出了基于MPLS拥塞控制的网络业务QoS和性能保证的机制，并从网络吞吐量和缓存区利用率的提高对网络性能的改善进行了阐述。     

认知无线电网络的基于QoS的自适应频谱分配策略

评估认知无线网络的吞吐量和干扰性能。考虑到认知无线电网络应能提供包括语音、数据、视频、图像等多种业务的服务,这些业务具有不同的服务质量(QoS)要求,引入一种基于多因素多级模糊综合评估的QoS模型。基于此模型,给出认知用户对检测到的空闲频谱的划分方法,同时为激活认知用户提出一种自适应频谱分配策略。分析认知无线电网络在频率选择性环境下的吞吐量和干扰特性。仿真结果表明,本文提出的基于QoS的自适应频谱分配策略,其平均吞吐量和干扰性能优越于一些已经存在的频谱分配算法,同时保持有较低的算法执行复杂度。     

ORPR公平性算法研究

本文介绍ORPR节点模型.针对ORPR节点中光缓存容量较小,分析了ORPR网络和RPR网络在实现公平性时的不同,讨论了ORPR网络中的公平性原则,提出一种适合ORPR网络的公平性算法,给出了算法的实现方法,并和RPR的典型公平性算法做了比较.该算法通过一个在环中和发送数据流相反的方向循环流动的速率控制帧,将各个节点的速率信息分布在整个ORPR网络上,从而实现共享某链路的各个数据流公平的分配带宽资源,能够实现整个ORPR环网的公平性与高的链路带宽利用率.算法的一个显著特点在于不采用传统的缓冲器占有量监测来调节速率,其前摄机制可以有效保证各个数据流流量在发送时就受到控制,从而使该数据流在途经环中节点和链路时,不会发生拥塞现象,因此适合于缺乏缓存的ORPR网络.     

适合于感知无线电网络的动态信道分配和注水功率联合的算法

随着无线通信技术的飞速发展,传统的静态频谱分配机制与频谱实际需求之间的矛盾日益显著,频谱短缺现象日益严重.频谱资源的利用率问题成为未来移动通信发展的一大瓶颈.有效的信道分配机制能够改善无线资源的使用效率.本文将注水功率分配算法和动态信道分配算法相结合,提出一种基于小区的分布式动态信道分配算法.此算法针对感知无线电网络频谱变化的环境和多业务的环境能够提供优越的性能和自适应能力.与其他基于小区的动态信道分配算法相比,此算法考虑用户之间的公平性,显著提高频谱使用效率.     

铁路通信多终端多业务协同的服务系统研究

研究一种铁路通信多终端多业务协同的服务系统,利用多种铁路周边广域网和个域网通信能力,创建驾驶员终端、管理终端、员工终端等。巧妙地运用异构网络融合、多路径技术、多终端技术,对铁路运营,包括维护、整修等业务进行综合性管理。解决单一广域网链路无法满足所有铁路业务的吞吐量需求问题,让铁路运营的各种需求与信息得到及时的反馈与交互,提高工程作业车辆的利用效率,保障铁路施工维护作业的安全。     

数据链路协议改进方案及应用与实现

讨论了计算机网络的设计与性能分析方法及其在DMIS分局网络的设计与性能评价中的应用.提出了数据链路协议改进方案,减少数据帧处理的平均间隔时间,增大吞吐量,通过对改进方案与原方案进行分析比较,证明了其优越性.     

下一代智能调度集中系统核心网络组网方案研究

从下一代智能调度集中系统核心网络组网的实际需求出发，研究核心网络技术特点，提出基于VxLAN协议的核心网络组网方案。物理拓扑上，采用Spine-Leaf结构建立低时延、高可靠、无阻塞的线性转发网络，实现数据的高效转发；逻辑架构上，利用虚拟化技术复用数通、网络安全等基础设备，实现多业务系统融合组网。通过实验室测试，验证了该组网方案能够与既有核心网络良好兼容，满足24 h不间断运营场景下调度集中系统核心网络渐进式倒切或者一次性倒切需求。同时，采用VxLAN架构消除了二层网络风暴问题，通过横向虚拟化和双路由反射器机制提升了核心网的可用性和灵活性，降低了现场施工难度及建设、运营成本。     

多功能车辆总线的通信性能分析及仿真

介绍了多功能车辆总线的通信协议，提出了该总线网络的性能分析方法。通过对过程数据的分析，得出了过程数据的吞吐量。分析了主设备消息事件请求帧的特点，证明了请求帧的到达过程服从泊松分布，从而可以使用数学期望分析消息数据中多事件请求引起的报文增加数，进而得出了消息数据的吞吐量。最后，在不同网络负载条件下对该总线网络进行了网络性能仿真试验，并给出了仿真结果。     

适用于自组织多重组播网络的均衡算法研究

在分析自组织网络自身特点的基础上,介绍一种多组播业务并存的多重组播网络,该网络相对传统的组播网络具有节省系统开销,降低能量消耗的优点,尤其适于铁路通信的应用.文中对多重组播网络中的节点连接度的不同变化情况进行了研究,并在充分考虑移动节点的实际通信能力基础上设计了一种适用于多重组播网络的负载均衡路由算法.算法非常适用于本文所提出的多重组播网络环境,与其它组播协议相比,能够在动态环境下以较高的成功率建立组播树,保持较高的数据包发送成功率.同时,该算法引入负载均衡机制后有效的平衡了各节点之间的负荷,消除了节点载荷突发的现象.仿真结果表明,该路由算法负载均衡性能良好,并能显著提高组播业务的稳定性.文章结尾对今后的研究工作进行了总结和展望.     

铁路沿线线型无线传感器网络高效路由协议

为防止网络“热区”现象，针对铁路沿线无线传感器网络多呈线型分布的结构特点，提出一种基于服务质量的能耗均衡分簇路由协议（ECRPQ）。首先，部署网络节点，计算节点能量消耗，建立能耗均衡的非均匀节点部署模型并进行网络分簇。然后，设计路由协议，在簇首选举时引入节点动态剩余能量和节点担任簇首轮次的影响因素，在通信阶段采用TDMA机制和CDMA机制相结合的方式，在进行时间同步校准时严格保证簇内节点时间同步。最后，通过MATLAB进行仿真实验，从网络生命周期、网络吞吐量和节点平均时延3个方面将ECRPQ与LEACH、LEACH-C这2种经典协议进行对比。结果表明：当网络节点总数为200个时，ECRPQ的网络生命周期明显更长，达到600 s;ECRPQ的网络吞吐量更大，分别比LEACH和LEACH-C提高128.7%和84.6%;ECRPQ的节点平均时延更低，分别比LEACH和LEACH-C降低52.8%和43.2%。     

基于随机Petri网的GSM-R双层网络建模与性能分析

利用随机Petri网,综合信道降质、链路中断、越区切换、灾害等因素,建立GSM-R的同站址网络与交织站址网络的故障模型,针对同站址与交织站址两种不同的网络结构,给出利用马尔可夫链求解可靠性与可用性的方法。通过马尔可夫链的有关概率分别计算:不同网络结构的可靠性;不同列车运行速度对应不同网络结构的可用性。分析计算结果表明:同站址网络的可靠性与可用性远高于交织站址网络,主要原因是同站址网络中一层基站业务中断时不会导致系统失效,交织站址网络中一层基站业务中断时,并联的另一层相邻两个基站均可以提供业务才不会导致系统失效。另外,同站址网络中越区切换速率较小,有效减小了列车越区切换对可靠性与可用性的影响。     

基于自适应调制技术移动自组网连接性增强机制

连接性是在对移动自组网进行规划与设计时需确定的重要基础性问题之一,目前一般研究的是物理连接性,而未考虑实际通信时的通信连接性.本文以IEEE 802.16a中所推荐的3种典型调制方式QPSK、16-QAM、64-QAM为例,研究了基于自适应调制技术的移动自组网的通信连接性增强机制.根据传送业务对端到端误比特率和对数据传送速率的要求,在节点间距离不同时,采用自适应调制方式,在保持网络正常通信、维持网络连接性的情况下,能够获得较大的网络吞吐量,同时可兼顾节点发射功率的要求.通过理论与数值分析发现,相对于传统的单一调制技术,自适应选择调制技术可在满足业务QoS要求的情况下,提高网络的连接性,进而提高网络的吞吐量.