恶意干扰下的无人机辅助边缘计算加权能耗与时延智能优化 被引量：1

1

作者 杨和林 郑梦婷 +3 位作者 刘帅 肖亮 谢显中 熊泽辉 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2879-2887,共9页

近年来,将移动边缘计算(MEC)服务器搭载在无人机(UAV)上为地面移动用户提供服务备受学术界和工业界广泛的关注。但在恶意干扰环境下,如何有效调度资源降低系统时延和能耗成为关键问题。为此,针对干扰机影响下无人机辅助边缘计算的问题,... 近年来,将移动边缘计算(MEC)服务器搭载在无人机(UAV)上为地面移动用户提供服务备受学术界和工业界广泛的关注。但在恶意干扰环境下,如何有效调度资源降低系统时延和能耗成为关键问题。为此,针对干扰机影响下无人机辅助边缘计算的问题,该文建立一个以最小化加权能耗与时延为目标的模型,联合优化无人机飞行轨迹、资源调度和任务分配来提升无人机辅助移动边缘计算系统性能。鉴于优化问题难求解以及恶意干扰行为动态多变,该文提出了一种基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)的资源调度算法,同时结合优先经验回放(PER)机制提高算法收敛速度和稳定性,高效对抗恶意干扰攻击。仿真结果表明所提算法较其他算法,能够有效降低系统的时延和能耗,并具有很好的收敛性与稳定性。 展开更多

关键词 无人机通信 移动边缘计算 资源调度 抗干扰 深度强化学习

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车辆异构网络中预测垂直切换算法 被引量：15

2

作者 马彬 谢显中 廖晓峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期874-880,共7页

在车辆异构网络中,针对垂直切换决策时刻之后网络状态的动态变化,提高切换性能问题,提出一种基于马尔可夫过程的预测垂直切换(M-VHO)算法。算法考虑了切换决策后网络状态的动态变化对车辆终端服务质量(Qo S)的影响。其基本思路是:在需... 在车辆异构网络中,针对垂直切换决策时刻之后网络状态的动态变化,提高切换性能问题,提出一种基于马尔可夫过程的预测垂直切换(M-VHO)算法。算法考虑了切换决策后网络状态的动态变化对车辆终端服务质量(Qo S)的影响。其基本思路是:在需要垂直切换时,利用马尔可夫过程的转移概率预测未来网络状态的变化;另外,采用模糊逻辑方法确定评价属性参数权重;最后,比较切换决策、切换执行和切换之后时刻的总收益来优化选择最佳切换网络。仿真结果证明,该算法在确保较高负载均衡的情况下,可有效改进车辆终端的平均阻塞率及丢包率,降低乒乓效应,确保了车辆终端的Qo S。 展开更多

关键词 无线网络 车辆异构网络 垂直切换 马尔可夫过程 模糊逻辑

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认知无线网络中频谱切换算法研究综述 被引量：12

3

作者 马彬 包小敏 谢显中 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1496-1503,共8页

无线频谱资源的匮乏和多用户争用环境,导致认知无线网络中频谱切换研究面临严峻挑战.本文阐述了频谱切换的基本原理,包括频谱切换的概念和特征、频谱切换的主动决策和被动决策分类、频谱切换过程及建模抽象的方法等几个方面.其次,重点... 无线频谱资源的匮乏和多用户争用环境,导致认知无线网络中频谱切换研究面临严峻挑战.本文阐述了频谱切换的基本原理,包括频谱切换的概念和特征、频谱切换的主动决策和被动决策分类、频谱切换过程及建模抽象的方法等几个方面.其次,重点以数学建模工具为主线,综述了基于概率论、马尔可夫过程、排队论、模糊逻辑、模糊神经网络等5类代表性的频谱切换算法,评述了学术界在各类频谱切换算法上的重要研究成果;最后,基于对已有算法和研究成果的分析,总结了当前研究中存在的非理想频谱检测、目标信道选择、空闲信道动态性等主要问题,预测了频谱切换的未来研究方向. 展开更多

关键词 认知无线网络 频谱切换 切换方法 切换过程 抽象方法

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异构无线网络中基于模糊逻辑的分级垂直切换算法 被引量：13

4

作者 马彬 李尚儒 谢显中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期629-636,共8页

在异构无线网络中,针对综合考虑网络端和用户端参数的垂直切换算法,参数权重难以确定,同时基于模糊逻辑的垂直切换算法存在复杂度高的问题,该文提出一种基于模糊逻辑的分级垂直切换算法。首先,将接收信号强度(RSS)、带宽、时延输入到1... 在异构无线网络中,针对综合考虑网络端和用户端参数的垂直切换算法,参数权重难以确定,同时基于模糊逻辑的垂直切换算法存在复杂度高的问题,该文提出一种基于模糊逻辑的分级垂直切换算法。首先,将接收信号强度(RSS)、带宽、时延输入到1级模糊逻辑系统,结合规则自适应匹配,推理出QoS模糊值,并通过QoS模糊值对网络进行初步筛选得到候选网络集;然后通过触发机制触发2级模糊逻辑系统,并将候选网络的QoS模糊值、网络负载率、用户接入费用输入2级模糊逻辑系统,同时结合规则自适应匹配,得到输出判决值,从而选择最佳接入网络。最后,实验结果表明,该算法能保证网络性能的同时,降低系统的时间开销。 展开更多

关键词 异构无线网络 模糊逻辑 复杂度 自适应规则匹配 触发机制

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异构无线网络中新的成本感知网络切换方案 被引量：5

5

作者 马彬 汪栋 谢显中 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1227-1233,共7页

针对异构无线网络中用户希望通过较低的花费获取最满意的网络服务的需求,本文提出了一种以用户为中心的成本感知网络切换方案.首先,根据用户能够获取到的网络传输速率建立用户服务满足度模型,并结合归一化的网络费用,将网络切换问题转... 针对异构无线网络中用户希望通过较低的花费获取最满意的网络服务的需求,本文提出了一种以用户为中心的成本感知网络切换方案.首先,根据用户能够获取到的网络传输速率建立用户服务满足度模型,并结合归一化的网络费用,将网络切换问题转化为一个多目标优化问题.考虑到网络阻塞是由于大量用户同时选择同一个网络导致的,将这种背景下的用户决策行为转化为EI Farol酒吧问题,通过求解该问题纳什均衡状态下的用户获取网络服务的概率来得到用户服务满足度的期望值.最后,通过考虑用户服务满足度回报率将所构建的多目标优化问题转化为一个最大化问题.仿真结果表明本文算法能够提高网络总吞吐量,降低用户切换阻塞率,使网络负载更加均衡. 展开更多

关键词 异构无线网络 垂直切换 EIFarol 成本感知

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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

6

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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车辆异构网络中基于决策树的稳健垂直切换算法 被引量：3

7

作者 马彬 汪栋 谢显中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1719-1726,共8页

在带有噪声干扰的车辆异构网络中,针对当前基于决策树的垂直切换算法存在切换精准性不高的问题,该文详细分析并给出当前算法决策过程中存在的错误判决概率,提出一种基于决策树的稳健垂直切换算法。首先,采用卡尔曼滤波算法,根据网络属... 在带有噪声干扰的车辆异构网络中,针对当前基于决策树的垂直切换算法存在切换精准性不高的问题,该文详细分析并给出当前算法决策过程中存在的错误判决概率,提出一种基于决策树的稳健垂直切换算法。首先,采用卡尔曼滤波算法,根据网络属性的预测值和当前测量值,并结合它们各自的噪声偏差,做出更准确的网络属性估计。其次,针对少量网络属性值出现在判决门限附近的情况,提出概率阈值区间法,通过二次检测提高算法判决的准确性。仿真结果表明,所提算法提高了切换判决精准性和网络总吞吐量,降低了乒乓效应和切换失败率,并得到了与传统算法同阶的时间复杂度性能结果。 展开更多

关键词 车辆异构网络 垂直切换 决策树 卡尔曼滤波

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异构无线网络中基于人工神经网络的自适应垂直切换算法 被引量：4

8

作者 马彬 李尚儒 谢显中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1210-1216,共7页

针对当前基于人工神经网络的垂直切换算法(ANN-VHO),存在业务自适应性差和计算复杂度高的问题,该文提出一种基于人工神经网络的自适应垂直切换算法。首先,根据终端获取到的接收信号强度(RSS),采用阈值判断的方法,遴选出候选网络集;其次... 针对当前基于人工神经网络的垂直切换算法(ANN-VHO),存在业务自适应性差和计算复杂度高的问题,该文提出一种基于人工神经网络的自适应垂直切换算法。首先,根据终端获取到的接收信号强度(RSS),采用阈值判断的方法,遴选出候选网络集;其次,根据该文划分的不同业务类型,对参数进行自适应选择和归一化;再次,把选择的参数输入人工神经网络,判决出候选网络集中最佳的接入网络。最后,实验结果表明,该算法能根据用户的业务类型合理地选择切换网络,降低切换阻塞率,同时降低算法的时间复杂度。 展开更多

关键词 异构无线网络 业务类型 自适应选择 神经网络

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基于改进深度Q学习的网络选择算法 被引量：5

9

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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面向终端个性化服务的模糊垂直切换算法 被引量：9

10

作者 马彬 张文静 谢显中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1284-1290,共7页

在异构无线网络中,针对终端不同类型的应用在服务质量(QoS)需求上的差异,该文提出一种面向终端个性化服务的模糊垂直切换算法。该算法从以下两个方面提高切换性能:首先在网络发现阶段,通过预测候选网络在切换时刻的负载状态,对候选网络... 在异构无线网络中,针对终端不同类型的应用在服务质量(QoS)需求上的差异,该文提出一种面向终端个性化服务的模糊垂直切换算法。该算法从以下两个方面提高切换性能:首先在网络发现阶段,通过预测候选网络在切换时刻的负载状态,对候选网络进行筛选;然后在切换判决阶段,根据每类应用对QoS参数的不同需求范围设计不同的隶属度函数。仿真结果表明,该算法能有效降低切换阻塞率,提高系统吞吐量,并能根据终端的应用类型合理地选择切换网络,满足了终端的个性化服务需求。 展开更多

关键词 异构无线网络 垂直切换 网络负载预测 隶属度函数

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一种主用户随机到达情况下改进的循环平稳特征检测算法 被引量：4

11

作者 马彬 方源 谢显中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1531-1537,共7页

在认知无线电(CR)网络中,针对检测频段突然被主用户(PU)占用导致次用户频谱检测性能较差的情况。该文提出一种基于反馈叠加原理的改进循环平稳特征检测算法,该算法通过将检测周期后半部分采样点的瞬时采样值累加到检测周期前半部分采样... 在认知无线电(CR)网络中,针对检测频段突然被主用户(PU)占用导致次用户频谱检测性能较差的情况。该文提出一种基于反馈叠加原理的改进循环平稳特征检测算法,该算法通过将检测周期后半部分采样点的瞬时采样值累加到检测周期前半部分采样点的瞬时采样值上,在不延长检测时间的基础上,提高了整个检测周期的判决统计值,从而提高了系统检测性能。并且从理论上详细分析了该算法的检测概率,虚警概率与吞吐量。仿真结果表明,该算法的检测性能优于传统循环平稳特征检测算法和传统能量检测算法,并且保证了不错的用户数据吞吐量。 展开更多

关键词 认知无线电 主用户随机到达 循环平稳特征检测 反馈叠加 检测概率

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考虑负载均衡和用户体验的垂直切换算法 被引量：2

12

作者 马彬 钟世林 +1 位作者 谢显中 陈鑫 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4218-4228,共11页

在超密集异构无线网络中,针对城区交通高峰期,大规模车载终端短时间聚集性移动引起的网络拥塞问题,该文提出一种考虑负载均衡和用户体验(LBUE)的垂直切换算法。首先,引入网络环境感知模型预测网络未来的拥塞程度,并提出一个融合自组织... 在超密集异构无线网络中,针对城区交通高峰期,大规模车载终端短时间聚集性移动引起的网络拥塞问题,该文提出一种考虑负载均衡和用户体验(LBUE)的垂直切换算法。首先,引入网络环境感知模型预测网络未来的拥塞程度,并提出一个融合自组织网络的网络架构,缓解网络拥塞。其次,定义业务适应度和负收益因子,并提出一种基于秩和比(RSR)的自适应切换判决算法,为用户筛选出当前环境下满意度最高的目标网络。实验结果表明,该算法能够有效降低终端接入网络的阻塞率和掉话率,实现网络间负载均衡并提升用户体验。 展开更多

关键词 车辆自组织异构网络 网络环境感知 自适应切换判决 负载均衡 用户体验

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基于区间标记判决的稳健垂直切换算法研究 被引量：2

13

作者 马彬 汪思霖 谢显中 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期891-898,共8页

在异构5G网络中,针对切换算法稳健性差引起的切换准确率低的问题,提出一种基于区间标记判决的稳健垂直切换算法.首先,引入中位值平均滤波法,获取更准确的网络参数.其次,基于参数波动特征分析,提出区间标记判决算法,保证候选网络筛选通... 在异构5G网络中,针对切换算法稳健性差引起的切换准确率低的问题,提出一种基于区间标记判决的稳健垂直切换算法.首先,引入中位值平均滤波法,获取更准确的网络参数.其次,基于参数波动特征分析,提出区间标记判决算法,保证候选网络筛选通过率和准确率的同时,提高区间标记判决算法的稳健性.再次,根据移动终端传输层需求,结合终端运动趋势,分别使用不同权值的效用函数获得最佳目标网络.最后,仿真结果表明,该算法能够有效提升切换触发和网络筛选的准确率,降低切换失败率和乒乓效应,提高系统吞吐量,并能够根据移动终端的需求选择最佳目标网络. 展开更多

关键词 异构5G网络 垂直切换 中位值平均滤波 区间标记判决

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考虑终端安全和资源调度的垂直切换算法

14

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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改善用户体验的垂直切换算法 被引量：4

15

作者 吴利平 王双双 马彬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2824-2832,共9页

针对由超密集异构无线网络的超高动态性而引起掉话率不断增长的问题,并考虑到以往基于模糊逻辑相关垂直切换算法的较大时间开销,该文提出一种改善用户体验的垂直切换算法。首先利用5G核心访问和移动管理功能发现终端附近的所有候选网络... 针对由超密集异构无线网络的超高动态性而引起掉话率不断增长的问题,并考虑到以往基于模糊逻辑相关垂直切换算法的较大时间开销,该文提出一种改善用户体验的垂直切换算法。首先利用5G核心访问和移动管理功能发现终端附近的所有候选网络,同时,利用自组织网络技术的环境感知能力,随时监测网络的运行状况,主动维护网络之间的邻居关系表。然后,引入动态模糊神经网络(DFNN)算法来执行切换判决,将获取到的网络参数数据作为该系统的输入,动态生成对垂直切换有效的规则库,经学习之后,计算得到输出判决值,从而为终端选择最佳接入网络。最后,仿真结果表明,该算法能够明显改善垂直切换过程中的掉话情况,降低切换失败概率。同时,与其他同类算法的时间消耗相比,该算法能够维持在一个较低的水平。 展开更多

关键词 自组织网络 超密集 垂直切换 动态规则

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认知车联网中评估频谱稳定性的动态频谱接入算法

16

作者 马彬 杨祖敏 谢显中 《电子与信息学报》 2025年第5期1474-1485,共12页

在带频谱认知的车联网中,由于车辆终端的高动态移动性和无线电环境的复杂性,使频谱的稳定性难以评估。该文提出一种评估频谱稳定性的动态频谱接入算法。首先,基于信噪比、接收信号强度和带宽参数,利用长短期记忆神经网络预测出参数在未... 在带频谱认知的车联网中,由于车辆终端的高动态移动性和无线电环境的复杂性,使频谱的稳定性难以评估。该文提出一种评估频谱稳定性的动态频谱接入算法。首先,基于信噪比、接收信号强度和带宽参数,利用长短期记忆神经网络预测出参数在未来1个周期内多时刻的值,并计算各参数1个周期的变化率,将结果作为频谱稳定性的评估指标。其次,利用K-Means算法对变化率向量进行聚类,构建稳定性评估模型。再次,根据稳定性评估结果重构了状态空间和奖励函数,提出一种基于强化学习的动态频谱接入算法。最后,实验结果表明,所提算法能够满足不同车辆终端业务的稳定性需求,提高频谱资源的利用率,同时降低频谱接入过程中的碰撞概率。 展开更多

关键词 认知车联网 动态频谱接入 稳定性评估 强化学习

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