5G超密集异构网络带内无线回传资源分配方案 被引量：8

1

作者 余钊贤 易辉跃 裴俊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期43-52,共10页

为实现5G超密集异构网络中无线回传链路和接入链路之间的最优资源分配,研究多用户场景下双层异构网络的联合用户调度和功率分配问题,在队列稳定和无线回传资源有限的情况下,综合考虑用户调度、功率分配和干扰控制等因素,对带内无线回传... 为实现5G超密集异构网络中无线回传链路和接入链路之间的最优资源分配,研究多用户场景下双层异构网络的联合用户调度和功率分配问题,在队列稳定和无线回传资源有限的情况下,综合考虑用户调度、功率分配和干扰控制等因素,对带内无线回传的最优资源分配问题进行数学建模并求解,基于李雅普诺夫优化理论提出联合用户调度和功率分配的优化算法。将优化问题解耦为网络内各个用户的调度以及宏基站和小基站的功率分配过程,采用MOSEK求解器和二分类方法获得用户调度向量,利用拉格朗日乘子法求解功率分配问题,并通过队列的时刻更新过程实现最优资源分配。仿真结果表明,在多用户场景下,该方案能够有效提升网络总吞吐量以及网络效用,并且毫米波频段的通信性能优于传统蜂窝网络频段。 展开更多

关键词 5G超密集异构网络 无线回传 用户调度 功率分配 李雅普诺夫优化

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超密集异构无线网络中基于位置预测的切换算法 被引量：7

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作者 马彬 王梦雪 谢显中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2899-2907,共9页

在密集异构蜂窝网络和无线局域网络构成的超密集异构无线网络中,变速移动的车辆终端会面临更加频繁的切换,导致用户服务质量(QoS)变差。该文针对上述问题,首先,利用高斯马尔可夫移动模型,预测车辆下一时刻的位置,筛选出满足终端服务质... 在密集异构蜂窝网络和无线局域网络构成的超密集异构无线网络中,变速移动的车辆终端会面临更加频繁的切换,导致用户服务质量(QoS)变差。该文针对上述问题,首先,利用高斯马尔可夫移动模型,预测车辆下一时刻的位置,筛选出满足终端服务质量的候选网络集,与当前的候选网络集做交运算,其次,当前接入网络不在交集中,则使用变步长的萤火虫算法寻找最佳网络;再次,对因预测误差导致的切换失效,则把终端用户迁移到宏蜂窝,以保证通信的持续性。仿真结果表明,在超密集异构无线网络中,使用该文所提算法能够减少乒乓切换等频繁切换现象,同时,提升了用户的服务质量和网络吞吐量。 展开更多

关键词 超密集异构网络 切换 服务质量 位置预测

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5G绿色超密集无线异构网络:理念、技术及挑战 被引量：15

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作者 李渝舟 江涛 +1 位作者 曹洋 李赞 《电信科学》 北大核心 2017年第6期34-40,共7页

超密集无线异构网络被公认为是大幅提升无线网络容量、解决蜂窝网所面临的1 000倍数据量挑战最富有前景的一种5G组网技术。但是,与5G愿景背道而驰的是网络的超密集化部署在提升谱效的同时也极度地增大了系统的能耗,降低了通信能效。旨... 超密集无线异构网络被公认为是大幅提升无线网络容量、解决蜂窝网所面临的1 000倍数据量挑战最富有前景的一种5G组网技术。但是,与5G愿景背道而驰的是网络的超密集化部署在提升谱效的同时也极度地增大了系统的能耗,降低了通信能效。旨在利用超密集异构网络具有的全网管理能力和网络分集效应,从宏观的网络匹配与微观的资源聚合两方面探索超密集异构网络绿色演进的关键理论与技术。首先论述了绿色演进的基本理念,然后提出了利用负载自适应的基站开关控制、主动缓存和干扰感知的跨网资源分配三大关键技术来提升网络的能效,同时也讨论了每种技术在应用时所面临的挑战。 展开更多

关键词 超密集异构无线网络 能效效率 频谱效率

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新一代超密集异构蜂窝无线网络研究 被引量：8

4

作者 江玉涵 邹玉龙 郑宝玉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第2期159-167,共9页

近年来,随着移动互联网的蓬勃发展和智能终端的快速普及,对无缝网络覆盖和高速数据传输要求日趋增强,超密集异构蜂窝无线网络通过减小小区半径,增加低功率节点数量进行超密集组网,提高无线资源利用率和频谱效率,因而引起了国内外研究学... 近年来,随着移动互联网的蓬勃发展和智能终端的快速普及,对无缝网络覆盖和高速数据传输要求日趋增强,超密集异构蜂窝无线网络通过减小小区半径,增加低功率节点数量进行超密集组网,提高无线资源利用率和频谱效率,因而引起了国内外研究学者的广泛关注。然而,超密集异构蜂窝无线网络中愈发密集的网络部署也带来了各种严峻的问题,包括超密集异构蜂窝无线网络中的系统干扰问题、无线信息的安全传输问题、以及网络运营的能量供给问题等。为此,本文首先简单介绍了超密集异构蜂窝无线网络架构,接着从干扰管理、物理层安全和能量效率等方面,深入分析了超密集异构蜂窝无线网络中的关键技术和当前挑战,最后,进一步展望了超密集异构蜂窝无线网络的未来发展。 展开更多

关键词 超密集异构蜂窝无线网络 干扰管理 物理层安全 能量效率

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超密集异构无线网络中基于移动轨迹预测的网络切换算法 被引量：3

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作者 杨喆 邓立宝 +1 位作者 狄原竹 李春磊 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4280-4291,共12页

随着5G技术的广泛应用,网络超密集化部署已成为必然趋势。超密集异构无线网络在实现网络高流量密度、高峰值速率性能的同时,给传统的网络切换算法带来了挑战,处于变速移动的终端会面临更频繁的切换问题,这将导致乒乓效应频率的显著提高... 随着5G技术的广泛应用,网络超密集化部署已成为必然趋势。超密集异构无线网络在实现网络高流量密度、高峰值速率性能的同时,给传统的网络切换算法带来了挑战,处于变速移动的终端会面临更频繁的切换问题,这将导致乒乓效应频率的显著提高,进而影响用户在网体验。针对上述问题,该文提出一种基于终端移动轨迹预测的网络切换算法,适用于各类型用户在高密度无线网络中的垂直切换和水平切换问题。首先,为了更高精度的移动轨迹预测,提出一种基于模糊核聚类和长短期记忆(LSTM)神经网络的预测方法,可以有效预测不同移动模式下用户终端的短时移动轨迹;之后,基于用户当前和预测位置,获取候选网络集合,通过候选集交运算法和指标阈值判断网络切换时机;当切换触发时,使用帝企鹅算法最优化网络选择。仿真结果表明,相比于其他类型的时间序列预测算法,该文提出的轨迹预测算法精度较高;同时相较对比算法,该文所提网络切换算法的切换次数适中,有效避免了乒乓效应,且提高了用户连接的网络质量。 展开更多

关键词 网络切换 轨迹预测 超密集异构无线网络 长短期记忆神经网络 帝企鹅算法

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基于图形表示的异构超密集网络的机器学习技术研究 被引量：3

6

作者 樊聪敏 张颖珺 +1 位作者 袁晓军 李思贤 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期826-836,共11页

异构超密集网络(H-UDN)被认为是一种通过网络密集化来维持爆炸性的移动业务需求的解决方案。通过将接入点、处理器和存储单元放置得尽可能靠近移动用户,H-UDN带来了许多优势,包括较高的频谱利用率、较高的能量利用率和低延迟。尽管如此,... 异构超密集网络(H-UDN)被认为是一种通过网络密集化来维持爆炸性的移动业务需求的解决方案。通过将接入点、处理器和存储单元放置得尽可能靠近移动用户,H-UDN带来了许多优势,包括较高的频谱利用率、较高的能量利用率和低延迟。尽管如此,H-UDNs中网络实体的高密度和多样性给协同信号的处理和资源管理带来了巨大的设计挑战。该文阐述了机器学习技术在解决这些挑战方面的巨大潜力。特别地,展示了如何利用H-UDN的图形表示来设计有效的机器学习算法。 展开更多

关键词 深度学习 图形表式 异构超密集网络 机器学习

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超密集异构网中基于配对理论的用户关联算法 被引量：3

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作者 陈莉佳 尼俊红 郭浩然 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第25期61-65,共5页

超密集异构网络作为提升网络数据流量和用户速率的有效手段,成为5G关键技术中的一员。但超密集部署的小小区基站势必会导致系统总能耗的增加,以及用户接入公平性等问题。解决给定目标速率条件下基于能效优化的用户关联(也称为用户接入)... 超密集异构网络作为提升网络数据流量和用户速率的有效手段,成为5G关键技术中的一员。但超密集部署的小小区基站势必会导致系统总能耗的增加,以及用户接入公平性等问题。解决给定目标速率条件下基于能效优化的用户关联(也称为用户接入)问题。改进了原有的功耗优化模型,使之更准确地反映基站的实际发射功率和总功耗。在此基础上,利用拉格朗日对偶和二分法对关联过程中用户分配到的资源比例和基站为每个关联用户提供的发射功率进行优化和调节;同时结合配对理论,提出一种综合考虑能效和接入公平度的用户关联算法。性能仿真和对比结果表明,算法在保持良好的用户接入公平性的基础上有效提升了系统能效。 展开更多

关键词 超密集异构网络 用户关联 能效优化 配对理论

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基于改进深度Q学习的网络选择算法 被引量：5

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作者 马彬 陈海波 张超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期346-353,共8页

在引入休眠机制的超密集异构无线网络中,针对网络动态性增强,导致切换性能下降的问题,该文提出一种基于改进深度Q学习的网络选择算法。首先,根据网络的动态性分析,构建深度Q学习选网模型;其次,将深度Q学习选网模型中线下训练模块的训练... 在引入休眠机制的超密集异构无线网络中,针对网络动态性增强,导致切换性能下降的问题,该文提出一种基于改进深度Q学习的网络选择算法。首先,根据网络的动态性分析,构建深度Q学习选网模型;其次,将深度Q学习选网模型中线下训练模块的训练样本与权值,通过迁移学习,将其迁移到线上决策模块中;最后,利用迁移的训练样本及权值加速训练神经网络,得到最佳选网策略。实验结果表明,该文算法显著改善了因休眠机制导致的高动态性网络切换性能下降问题,同时降低了传统深度Q学习算法在线上选网过程中的时间复杂度。 展开更多

关键词 超密集异构无线网络 改进深度Q学习 网络选择

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基于混合粒子群算法的计算卸载成本优化 被引量：5

9

作者 周天清 曾新亮 胡海琴 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3065-3074,共10页

为了满足用户日益增长的计算密集型和时延敏感型服务需求,同时最小化计算任务的处理成本,在时延约束下,该文针对超密集异构边缘计算网络,构建了有关任务卸载、无线资源管理、计算资源块分配的联合优化问题。考虑到所规划的问题具有非线... 为了满足用户日益增长的计算密集型和时延敏感型服务需求,同时最小化计算任务的处理成本,在时延约束下,该文针对超密集异构边缘计算网络,构建了有关任务卸载、无线资源管理、计算资源块分配的联合优化问题。考虑到所规划的问题具有非线性和混合整数的形式,且为满足约束条件及提升算法收敛速率,通过改进分层自适应搜索(HAS)算法设计了混合粒子群优化(HPSO)算法来求解所提出的问题。仿真结果表明,HPSO算法明显优于现有算法,能有效降低任务处理成本。 展开更多

关键词 超密集异构网络 边缘计算 资源分配 粒子群算法 遗传算法

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考虑终端安全和资源调度的垂直切换算法 被引量：1

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作者 马彬 陈鑫 +1 位作者 谢显中 钟世林 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2792-2801,共10页

存在恶意终端的超密集异构无线网络中,针对高并发接入请求带来的资源分配效率降低和拥塞问题,该文提出一种考虑终端安全和资源调度的垂直切换算法(CTSRS-VHA)。首先,在网络侧通过基于有限状态机的攻击检测算法,构建终端安全评估模型,计... 存在恶意终端的超密集异构无线网络中,针对高并发接入请求带来的资源分配效率降低和拥塞问题,该文提出一种考虑终端安全和资源调度的垂直切换算法(CTSRS-VHA)。首先,在网络侧通过基于有限状态机的攻击检测算法,构建终端安全评估模型,计算得到终端安全度。其次,结合网络拥塞度、用户数据传输速率和终端安全度构建了一个多目标优化函数。再次,分析网络与终端之间的综合效益,把多目标优化函数转换成单目标优化函数求解,证明了该解为帕累托最优解。最后,仿真结果及分析表明,该算法能够提高网络的接入安全水平和总吞吐量,降低网络拥塞度和切换失败率。 展开更多

关键词 超密集异构无线网络 有限状态机 攻击检测 指数加权滑动平均 帕累托最优

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一种人与人和机器到机器共存下能效最大化的上行用户分配算法 被引量：3

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作者 田辉 王聪 +2 位作者 马文峰 朱熠 陈裕田 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2902-2910,共9页

针对5G超密集异构蜂窝网络中人与人(H2H)和机器到机器(M2M)共存场景下有服务质量(QoS)保障和负载均衡的上行用户分配问题,该文提出一种基于匹配理论的用户分配算法。该算法在用户分配过程中同时考虑不同类型节点的接入控制策略,在最大... 针对5G超密集异构蜂窝网络中人与人(H2H)和机器到机器(M2M)共存场景下有服务质量(QoS)保障和负载均衡的上行用户分配问题,该文提出一种基于匹配理论的用户分配算法。该算法在用户分配过程中同时考虑不同类型节点的接入控制策略,在最大化网络能效的同时,实现节点QoS保障。仿真结果表明,与其他算法相比,该算法不仅能够在能效、负载均衡以及QoS保障方面获得更好的性能,并且能获得与穷举法相近的性能。此外,所提算法的收敛速度很快且不受节点和基站数目变化的影响,适合解决H2H和M2M共存场景中的用户分配问题。 展开更多

关键词 超密集异构蜂窝网络 人与人和机器到机器共存 用户分配 能量有效 服务质量保障

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