基于TDMA的无线Mesh网络调度算法研究

无线Mesh网络技术是近年来无线通信领域研究的热点。文章从系统干扰模型、定向天线支持、分布式自组织以及QoS保证等方面,详细介绍了基于TDMA的无线Mesh网络调度算法的研究现状,指出了当前研究需要解决的问题。     

全双工光载无线通信链路模型研究

提出了一个新的全双工光载无线通信链路模型。方案的下行链路采用两个马赫曾德尔调制器级联以产生六倍频毫米波;采用单边带调制,有效防止了码元走离现象,提高了传输距离;上行链路复用了下行链路中的一阶光边带以作为上行基带信号的载波,从而无需在基站中额外配置激光源;采用延时零拍法解调,减少了对毫米波本地振荡器的需求,降低了系统的成本。仿真结果表明,所提出的全双工模型中,仅用10 GHz频率的调制信号就能产生60 GHz的毫米波,大大降低了调制信号频率,且下行链路传输距离可达250 km,而上行链路传输距离大于300 km。     

一种关于分布式网络调度协议的研究

多址接入控制协议是网络的重要组成部分,特别是在分布式网络中,它直接影响网络的性能。随着技术的发展,如何将物理层和多址接入层有效的结合起来,如何在接入时可以有效的利用资源,这些因素对网络性能上的提升具有重要意义和价值。本文研究了高通公司提出的Flash Lin Q通信系统,并且详细介绍了Flash Lin Q通信系统所采用的分布式调度协议,该协议是一种高效的并且有效利用空间资源的多址接入协议,相比于RTS/CTS机制的CSMA/CA机制的多址接入协议有较大的增益。协议可以在信号覆盖范围之内实现多条链路的并行传输,增加了网络的吞吐量,改善了网络的性能。     

MIMO-pipe模型下基于干扰对齐的链路调度算法

尽管干扰对齐（Interference Alignment, IA）能从信息论的角度提升系统的频谱利用率,但其在链路调度方面的性能发挥仍然受到干扰模型的限制。与常用的协议干扰模型、物理干扰模型相比,MIMO-pipe模型更能够反映MIMO链路分集增益与复用增益的折中关系。因此,为了研究IA对MIMO-pipe模型下链路调度性能的影响,本文在现有MIMO-pipe模型的基础上,进一步推导了IA条件下的等效MIMO-pipe模型,给出了干扰对齐条件下每条MIMO链路对应的可行传输速率与信干噪比需求之间的折衷关系集,并提出了一种基于IA等效MIMO-pipe模型的分布式算法。理论分析和仿真结果表明,等效MIMO-pipe模型能较好的反映出IA的特点。同时,在吞吐量略有降低的条件下,基于该IA等效模型的链路调度算法所需的调度时隙数明显少于未采用IA的链路调度算法。      

分布式网络系统的实时性调度算法探讨

改进调度算法并结合反馈理论,调节分布式网络节点的基本发送周期,可以控制网络上的数据量,通过建立分布式控制系统的反馈调度模型,采用该实时性调度算法,能使网络空闲时间保持在合理的状态,减少网络系统信息的堵塞和时延,提高了网络利用率.对分布式网络系统的实时性能有较大改善.     

基于OFDM系统的下行链路调度算法

0引言 在新一代宽带无线通信系统中,正交频分多址接入（OFDMA）技术以其独特的魅力逐步取代了单载波扩频技术（如CDMA）而成为主流的基本发送技术。3GPP最终选择了OFDMA为长期演进计划（LTE）下行链路技术。OFDMA可以进行时域、频域和码域的灵活资源分配和调度,这在CDMA系统中是无法实现的。     

LTE-Advanced下行链路动态调度研究

无线资源管理算法对于优化LTE-Advanced系统容量和终端用户性能是非常重要的。网络算法没有实现标准化,但网络供应商和运营商可以根据需要设计和调整算法。要提供蜂窝所需的QoS,动态分组调度和链路自适应是确保高频谱效率的关键特征。通过引入第2层调度与链路自适应框架,阐述了频域分组调度原理,提出了时域和频域联合调度算法,介绍了采用MIMO的分组调度技术,评估了下行链路分组调度性能。     

三级Clos网络中分布式调度算法研究

调度算法用于解决交换网络输出端口竞争问题.鉴于现有三级Clos网络调度算法存在实现复杂、性能无法保证的缺点,本文提出了一种利于分布式调度的三级Clos网络结构和相应的负载均衡调度思想,并给出了一种简单负载均衡调度算法.采用这种新结构和相应的调度思想不仅可以简化三级Clos网络的调度,而且可以充分利用现有单Crossbar网络调度的研究成果,保证算法性能.文中通过理论和仿真分析证明基于这种思想的调度算法比现有算法具有很大的优越性.     

分布式基站中分组调度算法的研究

本文简要介绍了分布式基站及现有分组调度算法的发展概况,主要探讨并分析了常见的几种无线分组调度算法的适用性及其存在的问题,并且进行了仿真分析。最后指出了分布式基站中分组调度算法的发展方向。     

码分多址反向链路调度算法与处理时延的关系

研究了码分多址反向链路数据传输采用不同的调度算法受系统处理时延影响的程度，这种影响与信道估计误差有关，也与传输速率的更新时间有关。通过对CDMA2000的动态系统级仿真，其结果显示反向链路上的最大速率与轮询结合的算法、最小路径损耗算法、以及轮询算法在有处理时延时吞吐量性能都会降低，其中最大速率与轮询结合的算法降低的程度最小，轮询算法降低程度最大，最小路径损耗算法介于中间。性能降低也与快衰信道类型相关，信道变化越快算法性能受到的影响越大。提出了一种对调度算法的改进方法，即根据移动台处理时延的变化，为近期处理时延较小的移动台分配更多的资源，结果表明该方法改善了系统吞吐量。     

有限区域同时同频全双工跳频自组网性能研究

该文针对有限区域的同时同频全双工(CCFD)跳频自组网络,通信节点位置不等价,受非对称互干扰和自干扰影响的场景,开展有限区域全双工跳频自组网的通信性能分析。以网络频带利用率为性能指标,推导出节点位置分布条件下的网络频带利用率闭合表达式,并提出一种降低网络互干扰的节点位置优化分布方法。理论和仿真结果表明,有限区域全双工跳频自组网的性能与频点个数、通信距离、节点个数强相关,且全双工自组网络的性能与半双工网络相比,其占优区域受节点个数约束。     

VANET中利用空闲TDMA时隙协助发送数据的方法

车载自组网中的分布式TDMA方法没有利用节点的空闲TDMA时隙,未能充分利用无线信道资源,基于此,提出了一种利用空闲TDMA时隙的MAC层数据重发方法,当节点发送数据失败时,附近节点利用空闲的TDMA时隙重新发送传输失败的数据。理论分析和仿真结果表明,所提方法显著提高了分布式TDMA方法的数据发送成功概率和网络吞吐量。此外,通过仿真比较所提方法与IEEE802.11p的性能,结果表明,由于以确定的方式访问信道,所提方法能够及时稳定地传输车载自组网中的实时安全信息。     

同时同频全双工场景中的射频域自适应干扰抵消

考虑同时同频全双工无线收发信机的射频域自干扰抵消技术,现有研究多集中于利用手动方式调整自干扰估计信号的参数。针对这一问题,该文提出一种射频域的自适应干扰抵消算法。以正交、同相参考支路构成的自干扰估计结构为基础,利用梯度下降法搜索支路的最优权矢量,估计出自干扰信号,实现了射频域的自适应干扰抵消,并且给出了该算法的收敛性分析。分析与仿真表明,当迭代步长越大或统计时间越短时,算法的收敛速度越小。在100倍符号周期的统计时间,0.3的归一化步长,80 dB干信比以及0 dB信噪比的仿真条件下,该文提出的射频域自适应干扰抵消算法可以实现约100 dB的自干扰抑制。     

Linear and non‐linear space diversity combining algorithms over fading channels in TDMA systems

This paper investigates the performances of various adaptive algorithms for space diversity combining in time division multiple access (TDMA) digital cellular mobile radio systems. Two linear adaptive algorithms are investigated, the least mean square (LMS) and the square root Kalman (SRK) algorithm. These algorithms are based on the minimization of the mean‐square error. However, the optimal performance can only be obtained using algorithms satisfying the minimum bit error rate (BER) criterion. This criterion can be satisfied using non‐linear signal processing techniques such as artificial neural networks. An artificial neural network combiner model is developed, based on the recurrent neural network (RNN) structure, trained using the real‐time recurrent learning (RTRL) algorithm. It is shown that, for channels characterized by Rician fading, the artificial neural network combiners based on the RNN structure are able to provide significant improvements in the BER performance in comparison with the linear techniques. In particular, improvements are evident in time‐varying channels dominated by inter‐symbol interference. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

多跳Ad Hoc网络中支持MIMO的分布式拓扑未知时分多址接入协议的研究与分析

针对Ad Hoc网络和MIMO的有效结合,提出了适于多跳Ad Hoc网络的支持MIMO的分布式拓扑未知时分多址接入协议.该协议通过有限域无线网络设计算法在每帧给每个节点分配时隙且无需知道全网拓扑信息,这极大地减小了收集全网拓扑信息的开销.通过预约,每个节点在其分配的无干扰时隙并行发送MIMO链路的所有数据流,并在与其他节点共享的时隙发送MIMO链路的一部份数据流来解决传输冲突.同时推导出保证通过率和最佳帧长.结果显示动态分配MIMO的传输容量和抗干扰能力会极大地提高通过率.     

大跨度天基数据链的TDD时隙调度分析与优化

针对天基数据链系统卫星间的传播时延较大且节点间距离变化较大等特点，提出了一种提高时频资源利用率、提升系统容量、减小时延的方法。在时分多址与空分多址相结合的接入方式下，进行了时隙调度的分析与优化，利用卫星星座的空间复用与大跨度传播时延特性，采用时隙编排、收发状态调整、帧格式优化等手段，将信道利用率和系统容量提升了1倍，将卫星节点在某一方向获得服务的平均等待时间缩短为原来的1/4，提高了天基数据链系统的服务质量。     

Distributed Priority Scheduling and Medium Access in Ad Hoc Networks

Providing Quality-of-Service in random access multi-hop wireless networks requires support from both medium access and packet scheduling algorithms. However, due to the distributed nature of ad hoc networks, nodes may not be able to determine the next packet that would be transmitted in a (hypothetical) centralized and ideal dynamic priority scheduler. In this paper, we develop two mechanisms for QoS communication in multi-hop wireless networks. First, we devise distributed priority scheduling, a technique that piggybacks the priority tag of a node's head-of-line packet onto handshake and data packets; e.g., RTS/DATA packets in IEEE 802.11. By monitoring transmitted packets, each node maintains a scheduling table which is used to assess the node's priority level relative to other nodes. We then incorporate this scheduling table into existing IEEE 802.11 priority backoff schemes to approximate the idealized schedule. Second, we observe that congestion, link errors, and the random nature of medium access prohibit an exact realization of the ideal schedule. Consequently, we devise a scheduling scheme termed multi-hop coordination so that downstream nodes can increase a packet's relative priority to make up for excessive delays incurred upstream. We next develop a simple analytical model to quantitatively explore these two mechanisms. In the former case, we study the impact of the probability of overhearing another packet's priority index on the scheme's ability to achieve the ideal schedule. In the latter case, we explore the role of multi-hop coordination in increasing the probability that a packet satisfies its end-to-end QoS target. Finally, we perform a set of ns-2 simulations to study the scheme's performance under more realistic conditions.     

An Interval-Based Scheduling Algorithm for Optical WDM Star Networks

Photonic Network Communications -     

改进的紫外光通信网络TDMA邻居发现算法

针对节点数较多的紫外光固定拓扑网络,设计了一种基于时分多址接入(Time Division mMultiple Access,TDMA)技术的紫外光帧结构,结合紫外光大气传输特性提出了一种紫外光定向邻居发现算法.仿真对比了该算法和传统算法的性能,并对该算法不同退避延时下的节点发现效率进行了理论分析和仿真验证.