机器类设备基于不同时延需求分组的随机接入方法

针对大规模机器类通信中拥塞导致的时延敏感设备时延高和接入成功率低的问题,提出将小区中设备按时延要求分组,对不同组设备引入不同的退避模型,分析时延敏感设备的时延和吞吐量,按照不同组中设备的时延需求动态分配前导数目,同时通过调整接入类限制因子实现吞吐量的优化。仿真结果表明,在给定时延敏感设备的时延限制条件时,与统一退避的机制对比,所提分组机制的时延敏感设备能够满足时延要求,并且提高了接入效率。     

机器类通信流量建模与过载控制

机器类通信(或MTC通信)定义为通过蜂窝网络进行数据传输的机器通信,作为未来泛在网络的重要组成部分,具有广阔的应用前景和市场潜力。为评估MTC接入时的网络性能,以3GPP参考流量模型和G/M/1队列模型的通解为基础,为MTC通信建立Beta/M/1队列模型;通过推导形状参数为任意正整数的Beta分布的概率生成函数的解析解,给出Beta/M/1模型性能评估的求解过程;利用数值分析,给出Beta/M/1模型的主要特征。为解决MTC接入时系统面临的过载问题,提出了3个解决办法,分别是:1)不同属性终端间聚类;2)改变MTC终端到达时间间隔分布;3)分段均匀随机退避算法。所提Beta/M/1模型及分段均匀随机退避算法可作为物联网/MTC通信/海量终端入网性能分析及过载控制的参考模型。     

移动网络承载机器类通信业务改进方案探讨

以智能电表为例指出机器类通信的典型特征:终端移动性低、大用户量、单次传输数据量少、数据传输频次低、并发性高、对时延要求低等,提出移动网络承载机器类通信业务的改进方案。针对机器类通信中海量终端同时发送数据导致网络拥塞甚至崩溃的情况,设计一系列过载预防措施和过载控制机制防止海量用户并发数据传输可能导致的过载,设计新的用户标识去标识海量用户,引入设备触发机制以适应低频次的数据传输。     

基于稀疏感知有序干扰消除的大规模机器类通信系统多用户检测

在大规模机器类通信(mMTC)系统中,以用户活跃性为先验信息,接收机可以基于稀疏感知最大后验概率(S-MAP)准则来检测多用户信号。为了降低S-MAP检测的计算复杂度,基于干扰消除的思想,该文提出一种改进的活跃性感知有序正交三角分解(IA-SQRD)算法,以适用于mMTC系统上行链路多用户信号检测。IA-SQRD算法将传统的活跃性感知有序正交三角分解(A-SQRD)算法的最终解作为初始解,并额外增加迭代干扰消除操作,以进一步提高检测性能。此外,利用与改进A-SQRD算法相似的思路,该文对稀疏感知串行干扰消除(SA-SIC)、有序正交三角分解(SQRD)及数据相关的排序和正则化(DDS)算法亦进行了改进设计,分别获得了相应的改进型算法,即ISA-SIC、I-SQRD及I-DDS算法。仿真结果表明：相对于A-SQRD算法,在未显著增加计算复杂度的情况下,在系统误比特率(BER)为\begin{document}$2.5 \times {10^{ - 2}}$\end{document}时,该文所提IA-SQRD算法可取得3 dB性能增益;并且,对于不同的活跃概率或扩频序列长度等参数配置下的mMTC系统,IA-SQRD算法相对于其它算法均表现出更优良的多用户检测性能。     

基于无人机中继通信的清障机器设计

随着无人机设备的量产与无线通信技术的发展,无人机通信技术成为研究的热点。无人机的机动性较强,可以实现大规模的部署,而中继节点具有增强网络频谱效率的优势,可以有效提升移动通信网络的应急能力。在无人机与中继通信的联合下,文章针对当前水面环境的清理与保护问题,设计了一款基于无人机中继通信的水面清障机器船,所有的清理工作均通过清障机器船完成。船体与无人机的有效结合,综合了无人机中继通信技术,实现了水面垃圾清理一体化。     

基于拥塞反馈的Semi-TCP优化方法

Semi-TCP根据无线多跳网络的特性,利用跨层设计的思想,端到端的拥塞控制调整为节点之间逐跳的拥塞控制,将传输层的拥塞控制下移到MAC层,形成递归逐跳的拥塞控制,旨在提高拥塞控制的效率和拥塞处理的即时性。现有的算法要通过增加或修改MAC控制帧的方式来实现拥塞的控制,因而需要对节点已安装的MAC层协议做适当的修改。文中提出了一种基于拥塞反馈的优化方法,不需要对传统TCP协议进行太多的修改。在EXata平台上进行了仿真,证明了该优化方法的有效性。     

基于LVS的动态反馈负载均衡的分析与研究

在Linux内核中实现负载均衡调度算法都是静态的,没有动态调节机制。这里在介绍LVS集群原理和已有方法的基础上,提出一种实时获取真实服务器的性能数据、计算和评估真实服务器负载,并动态地调节服务器权值的方法。经测试,使用该方法能够达到良好的负载均衡效果,进而能有效地提高集群的性能。     

基于动态反馈的一致性哈希负载均衡算法

负载均衡一直是分布式网络的一个研究重点.近年来随着网络视频监控系统的广泛应用,负载均衡也逐步应用到该领域,以满足分布式视频监控的需要.本文针对分布式系统的视频服务器集群提出了一种新的负载均衡方案,将动态反馈机制与一致性哈希算法相结合,并根据其业务特性进行了优化和改进,增加了系统的可靠性和抗冲击性,提高了负载均衡的总体效果.     

基于滑动窗口的接入新方案

在大规模机器类通信(Machine Type Communication,MTC)中,当短时间内大量的设备涌入LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)网络,同时发起随机接入的时候就会造成严重的网络拥塞,需要采取合适的措施对拥塞加以控制.为此,本文提出了一种基于滑动窗口的拥塞控制方案,通过窗...     

一种固定位置MTC设备的随机接入改进算法

针对海量机器类通信(Massive Machine Type Communications, mMTC)场景下传统随机接入存在大量前导碰撞问题,提出了一种对终端侧和基站侧的接入改进算法,利用前导标记序列和固定位置随机接入终端的定时提前(Timing Advance, TA)信息,使得基站能合理地确定应该向哪些终端回复随机接入响应消息,避免碰撞终端占用资源发送消息3(Message 3,Msg3),实现前导高效利用。仿真表明,该算法在均匀分布和Beta分布接入模型下均能有效降低前导碰撞概率,提高终端的接入成功率,并且拥有合理的平均接入时延。     

SRGH: A secure and robust group‐based handover AKA protocol for MTC in LTE‐A networks

Machine‐type communication (MTC) is defined as an automatic aggregation, processing, and exchange of information among intelligent devices without humans intervention. With the development of immense embedded devices, MTC is emerging as the leading communication technology for a wide range of applications and services in the Internet of Things (IoT). For achieving the reliability and to fulfill the security requirements of IoT‐based applications, researchers have proposed some group‐based handover authentication and key agreement (AKA) protocols for mass MTCDs in LTE‐A networks. However, the realization of secure handover authentication for the group of MTCDs in IoT enabled LTE‐A network is an imminent issue. Whenever mass MTCDs enter into the coverage area of target base‐station simultaneously, the protocols incur high signaling congestion. In addition, the existing group‐based handover protocols suffer from the huge network overhead and numerous identified problems such as lack of key forward/backward secrecy, privacy‐preservation. Moreover, the protocols fail to avoid the key escrow problem and vulnerable to malicious attacks. To overcome these issues, we propose a secure and robust group‐based handover (SRGH) AKA protocol for mass MTCDs in LTE‐A network. The protocol establishes the group key update mechanism with forward/backward secrecy. The formal security proof demonstrates that the protocol achieves all the security properties including session key secrecy and data integrity. Furthermore, the formal verification using the AVISPA tool shows the correctness and informal analysis discusses the resistance from various security problems. The performance evaluation illustrates that the proposed protocol obtains substantial efficiency compared with the existing group‐based handover AKA protocols.     

3GPP R12 MTC终端功耗优化研究进展

总结了6种机器类通信(MTC)终端节能功耗方案。在移动通信行业各大公司对终端功耗优化研究的基础之上,重点介绍了MTC终端功耗在3GPP R12版本标准化研究的进展情况,研究了各方案对UE的影响和对eNB的影响,对比分析了每种方案的优缺点及其应用场景,为MTC功耗优化问题提供了一个清晰的思路。     

一种智能交通系统的自适应拥塞控制方法

针对突发性车流量自适应调整主通道流量控制,提出多相位路口实时的自适应拥塞控制算法,提高系统管理算法在突发性车流状况中的适应能力,以两种信息通道实现车流队列管理的控制与学习功能,并结合参考模型机制实现模糊反向推理算法。仿真实验结果表明,该控制方案能改善实际交通状况,控制效果优于定时控制的方法,提高平面交通路口的通行能力50%以上。     

基于蚁群优化的高性能拥塞控制路由机制

为了有效地解决偏远地理区域通信网络存在的网络拥塞严重、数据成功传输率低、数据冗余率高以及网络整体性能不佳等问题,通过考虑网络节点运动区域性特点,基于蚁群优化机制,设计出一种新型的容延容断网络 (DTN) 拥塞控制路由优化算法。该算法结合蚁群优化机制中的信息素因子,在同一对源、目的网络节点之间进行多次数据信息传输操作。在数据信息传输方向上,获取各个网络节点的中转跳数平均值,评估各个网络节点的中转价值;参考蚁群优化机制中的启发值因子,将网络节点的中转价值与剩余存储容量相关联,构成网络节点作为中转节点的评定参数,选取评定参数最大的网络节点完成其中转任务。实验表明：该算法有效控制了网络拥塞,提高了数据成功传输率,降低了数据信息冗余率,使网络整体性能得到进一步优化。     

一种基于路由扩散的大规模网络控管方法

针对已有的网络控管方法的缺点,提出一种基于路由扩散的大规模网络控管的新方法。阐述了其基本网络拓扑结构、动态路由协议的选取和配置等问题,并同已有的方法进行了详细对比。该方法具有路由器负担小、控制规则容量大、智能化、可扩展以及一处配置多处生效等优点,适用于大规模网络控管。     

基于退避预测的ACB动态接入新方案

在LTE-A网络的过载场景中,机器类通信（Machine Type Communication,MTC）设备的突发性接入会使得网络发生严重的拥塞,甚至死锁,造成网络的接入效率低下.在可用前导资源有限的前提下,根据实时负载数控制发起接入的设备数可以有效降低前导的碰撞概率,但是控制方法尚不明确.为此,本文提出了一种接入类别限制（Access Class Barring,ACB）的动态接入机制来优化海量MTC的随机接入性能.建立了一种基于退避预测的估计模型,该模型根据重传的设备数和状态转移过程估计出了实时活跃的设备数.结合估计模型和ACB参数调整可以最优化实时成功接入的设备数,能够有效地提高设备的接入成功率.本文在不同负载强度场景下,将提出的ACB动态接入机制和现有的动态ACB机制的接入性能进行了比较.仿真结果证明,本文提出的ACB动态接入机制的接入成功率为100%.而且,与现有的ACB动态接入机制相比,所提的新方案的平均接入时延更低.     

LTE-A基于资源利用率的接纳控制跨层设计

为了能有效提高网络性能,提高资源利用率,使得信息交流更加直接简单。提出了一种LTE-A基于资源利用率的接纳控制跨层设计。该方法将资源利用率和业务QoS满意度联合考虑,同时提出跨层的设计方法,该方法与现存的方法相比,不仅提高了资源利用率也能更好地满足业务的QoS需求。仿真结果表明,该设计能有效提高网络性能,满足各个业务的服务质量。     

属性加密访问控制方法在云环境下的应用研究

随着云计算技术的普遍应用,云环境下云资源的安全性问题也受到了信息安全技术领域研究人员的普遍关注.传统的访问控制方法不能适应云计算环境下的数据存储和处理的安全需要,属性加密访问控制方法在云计算环境下的应用,可以有效的保证云环境下数据的安全性.本文对云安全进行了简单的分析,对基于属性的访问控制方法进行了研究,结合云计算环境数据处理的实际情况,提出了基于属性加密访问控制方法在云计算环境下应用的方案,并进行了研究.