时分波分无源光网络与云无线接入网联合架构中负载平衡的用户关联与资源分配策略

在时分波分无源光网络(TWDM-PON)与云无线接入网(C-RAN)的联合架构中,由于无线域的负载不均衡问题,限制了网络整体的传输效率。为了充分利用TWDM-PON与C-RAN联合架构的网络资源,并保证用户的服务质量(QoS),该文提出一种负载平衡的用户关联与资源分配算法(LBUARA)。首先根据不同用户的服务质量需求以及分布式无线射频头端(RRH)的负载对用户的影响,构建用户收益函数。进而,在保证用户服务质量的前提下,根据网络状态建立随机博弈模型,并基于多智能体Q学习提出负载均衡的用户关联和资源分配算法,从而获得最优的用户关联与资源分配方案。仿真结果表明,所提的用户关联和资源分配策略能够实现网络的负载均衡,保证用户的服务质量,并提高网络吞吐量。     

能耗和时延感知的虚拟化云无线接入网络资源分配机制

针对现有虚拟化云无线接入网络(C-RAN)资源利用率低、能耗高、用户服务质量无法得到保证等问题,该文提出一种能耗和时延感知的虚拟化资源分配机制。根据虚拟化C-RAN的网络特点及业务流量特征,考虑资源约束和比例公平,建立能耗和时延优化模型。进而,利用启发式算法为不同类型虚拟C-RAN和用户虚拟基站分配资源,完成资源的全局优化配置。仿真结果表明,所提资源分配机制在提高网络资源利用率的同时,不但使能耗节省了62.99%,还使时延降低了32.32%。     

基于非正交多址接入的网络切片联合用户关联和功率分配算法

为了满足网络切片多样化需求,实现无线虚拟资源的动态分配,该文提出在C-RAN架构中基于非正交多址接入的联合用户关联和功率资源分配算法。首先,该算法考虑在不完美信道条件下,以切片和用户最小速率需求及时延QoS要求、系统中断概率、前传容量为约束,建立在C-RAN场景中最大化长时平均网络切片总吞吐量的联合用户关联和功率分配模型。其次,将概率混合优化问题转换为非概率优化问题,并利用Lyapunov优化理论设计一种基于当前时隙的联合用户调度和功率分配的算法。最后采用贪婪算法求得用户关联问题次优解;基于用户关联的策略,将功率分配的问题利用连续凸逼近方法将其转换为凸优化问题并采用拉格朗日对偶分解方法获得功率分配策略。仿真结果表明,该算法能满足各网络切片和用户需求的同时有效提升系统时间平均切片总吞吐量。     

LTE网络中多目标优化的动态负载均衡算法

小区间动态负载均衡算法的优劣对网络性能有很大的影响,现有算法大都顾此失彼,难以保证网络关键性能指标(如呼叫阻塞率等)达到最佳。为解决这个问题,该文将负载均衡问题建模为多目标优化问题,分别对不同服务质量要求用户建模其相应目标优化函数,对有服务质量要求用户的目标函数是负载均衡指示函数和网络平均负载函数的联合优化函数,而对没有服务质量要求用户(BE用户)的目标函数是所有BE用户吞吐量的总效用函数,并将小区可用资源数和用户服务质量要求作为约束条件。另外,考虑到在实际系统中运行的计算复杂度问题,提出一种复杂度较低的分布式负载均衡算法。包括资源调度策略,用户切换条件和呼叫接入控制。仿真结果表明,该文算法可达到较好的负载均衡效果,能有效降低有服务质量要求用户的呼叫阻塞率,提高网络资源利用率。     

一种软件定义无线网络负载均衡架构及算法

软件定义网络( SDN)为实现异构无线网络中的负载均衡提供了新的思路。设计了一种软件定义的无线网络负载均衡架构,并提出对应算法。首先,根据接收信号强度构建候选网络列表;其次,根据各候选网络的可用负载比率标准差进行负载差异分级;再次,将服务质量匹配度函数和负载均衡指数线性组合成联合优化函数,并根据负载差异分级对联合优化的权重进行动态调整,合理设置门限进行接纳控制。与传统算法相比,所提算法一方面可使各类业务阻塞率明显降低大约20%,另一方面使不同网络的归一化负载更加接近。该算法在进行网络负载均衡的同时,能够有效降低业务阻塞率,从而有效提升异构无线网络的整体性能。     

云无线接入网络高能效功率分配和波束成形联合优化算法

针对云无线接入网络(C-RAN)的资源分配问题,该文采用max-min公平准则作为优化准则,以C-RAN用户的能量效率作为优化目标函数,在满足最大发射功率和最小传输速率约束条件下,通过最大化最差链路的能量效率来实现用户发射功率和无线远端射频单元(RRHs)波束成形向量的联合优化。上述优化问题属于非线性、分式规划问题,为了方便求解,首先将原优化问题转化为差分形式的优化问题,然后通过引入变量将差分形式的、非平滑优化问题转化为平滑优化问题。最终,提出一种双层迭代功率分配和波束成形算法。在仿真实验中,将该文算法与传统的非能效资源分配算法和能量效率最大化算法进行了比较,实验结果证明该文算法在改进C-RAN能量效率和提高资源分配公平性方面的有效性。     

TWDM-PON中用户行为感知的动态资源分配策略

TWDM-PON是下一代光接入网的主流方案,具有带宽高、距离长、用户多等特点.针对用户行为差异性增大的问题,为有效降低网络时延及提升资源分配的公平性,提出一种用户行为感知的动态资源分配策略.根据用户行为带来的业务动态变化状况,动态调整ONU的轮询机制以满足用户服务水平变化要求,并划分子周期交替发送不同等级的业务,设计高效的数据块加载方法来实现负载均衡的多波长传输.仿真结果表明,与传统策略相比,所提策略在保证资源利用率高达95%的同时,既使业务平均时延改善50%以上,也使资源分配具有更好的公平性.     

无线通信中的绿色自组织技术

针对未来通信系统的节能问题,文章介绍了具有自管理、自配置、自优化以及自愈能力的绿色自组织网络及其相应的关键支撑技术,如融合网络架构下的业务预测与感知、新型无线网络架构下的智能资源分配、异构网络间的绿色协作和动态智能组网等。在此基础上文章提出了一种联合考虑能耗及负载均衡的动态扇区、小区关断方法,从而在保证用户服务质量的条件下有效降低网络的能量消耗。     

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。     

基于改进遗传算法的C-RAN网络动态无线资源分配

针对云无线网络(Cloud Radio Access Network,C-RAN)中传统静态资源分配效率低下以及动态无线资源分配中资源种类单一的问题,提出了一种基于用户服务质量(Qulity of Service,QoS)约束的动态无线资源分配方案,对无线资源从无线射频单元(Remote Radio Head,RRH)选择、子载波分配和RRH功率分配三个维度进行研究.首先,根据传统的C-RAN系统传输模型和QoS约束在时变业务环境下建立了以发射功率为变量,以吞吐量最大为优化目标的优化问题;然后,基于改进的遗传算法,将原优化方案转变为通过优化RRH选择、子载波分配和RRH功率分配来达到提高系统吞吐量的目的;最后,将改进的遗传算法与其他智能算法在种群规模变化下进行了时间复杂度对比.实验结果表明,所提算法具有较低时间复杂度,所提资源分配方案下的平均吞吐量增益为17％.     

认知网络与网络融合

分析了在无线技术快速发展背景下异构网络融合的特点和技术要求,阐释了认知网络概念及其“目标-认知决策-重配置”三层次网络结构模型,描述了作为认知网络基础的上下文感知、跨层设计和重配置三个关键技术,最后讨论认知网络在异构网络融合中的应用前景。     

网络虚拟化及网络功能虚拟化技术探讨

对网络虚拟化及网络功能虚拟化的需求及热点技术进行分析,并提出在运营商网络中的典型应用场景:数据中心网络、移动核心网络、家庭网络。数据中心网络虚拟化可灵活实现不同租户的安全、流量、性能策略,实现网络自动配置;演进分组核心网网元虚拟化通过网络功能虚拟化实现不同种类网络硬件架构的统一,解决容量增加带来的成本问题,解决业务灵活部署和增强的问题;家庭网络虚拟化可简化用户侧设备,通过减少用户终端设备的维护和升级进而降低运营成本,并提高业务部署的灵活性。     

共享网络和双模无缝网络

GSM/GPRS与WCDMA双模无缝网络是绝大多数GSM运营商推出3G服务时的选择.在双模手机支持下,WCDMA能利用现有GSM/GPRS网络提供全面覆盖和无缝服务.而共享网络则是拥有3G运营证的运营商之间共享部分或全部网络基础设施,同时仍能提供不同业务、应用,保持竞争关系的一种方案.它能节省初期建网投资,加快网络推出速度,加大初期覆盖范围.另一方面,它能在不浪费前期投资的条件下,根据业务发展的需要,逐步过渡到两个完全独立的网络.     

网络媒体与内容投递网

Web的出现开启了互联网的媒体化过程。流媒体的出现使得网络媒体不仅在功能上包容了传统媒体 ,而且具有互动、个性化等独特的优势。网络媒体要成为一种大众媒体 ,必须借助于内容投递网来解决其可扩展性和实时传输能力问题。网络媒体将在与电视媒体的竞争及合作中壮大、发展     

NGN网络结构和网络优化

结合中国网通的NGN DC1部署提出合适的网络优化方法。     

网络型病毒与网络安全防御研究

在信息时代下,人们的工作方式、生活方式、思维方式都随着网络技术的进步而改变。此时,网络安全防御成为了社会上广泛关注的话题。目前,网络型病毒成为了最大的阻碍。一般而言,网络型病毒都是突然发生的,且传播的路径非常多样化,经常导致大面积的网络瘫痪。网络安全防御在近几年虽然投入了较大的研究力度,可最终的成果并不理想。部分网络安全防御的软件或者程序,的确效果突出,但价格过高,不符合大众消费的理念。所以,绝大多数地区的网络,仍然是面对网络型病毒的威胁。日后,必须采取有效的防御策略来应对。     

IP数据网与光网融合的超宽带网络发展演进

分析了目前IP与相关光传送网络相融合的主要技术,介绍了“IP+光”策略在接人、骨干网不同层面的网络组建基本模式,并对涉及的关键技术(包括OTN、100 Gbit/s速率、PON、PIN等)的发展进程做了研究与分析,阐述了IP层与光传送网协同融合发展的体系概要,希望为今后超宽带网络的发展提供一定的参考.     

业务网络和承载网络的发展

语音业务一直是传统电信运营商的主要收入来源,但近几年来,语音业务低值化趋势越来越明显,运营商开始全面进行电话网的技术转型,在加快引入软交换步伐的同时,也加大了网络智能化的改造力度.然而,随着多媒体业务需求和多网融合技术的不断发展,IMS技术受到业界的普遍关注;同时,提供各种业务的IP承载网络的不断完善和演进也正受到同样的关注.本文概要介绍了在交换领域业务网络的技术进展和IP承载网络的发展.     

浅谈智能光网络技术与网络规划

介绍了智能光网络技术及其网络规划，并对智能光网络的体系结构、信令及路由协议进行了描述，最后说明了在构建智能光网络中需要注意的一些问题。     

交换网优化和无线网优化

移动通信网络的优化从提供业务之时开始,掉话率低、接通率高、话音质量高是无线通信运营公司服务质量的根本．给广大用户提供了优质的网络服务。