为进一步提高无线紫外光通信网络的信息传输质量和网络性能，提出了一种新型无线紫外光协作通信网络，网络中各节点采用解码转发方式，设定各节点优先级，从而实现了网络节点实时转发的协作策略。仿真分析了有无缓存设置和有无协作条件下无线紫外光通信网络的归一化吞吐量、各节点平均时延等性能。仿真结果表明：无缓存设置时，随着数据帧传输成功率的增加，高优先级节点一直有较高的归一化吞吐量，而低优先级节点数据帧丢失，归一化吞吐量下降；有缓存设置时，随着缓存的增加，各节点归一化吞吐量均有所增加；与无协作相比，有协作的紫外光通信网络具有更高的节点归一化吞吐量和平均时延。
紫外光通信网络 协作通信 归一化吞吐量 网络时延 ultraviolet light communication network, cooperati
为了权衡5G 异构超密度网络(Heterogeneous Ultra-Dense Networks，HUDN)中系统吞吐量最大化与覆盖优化间的冲突，提出基于功率控制的吞吐量和覆盖的联合优化(CJTC)算法。首先，推导系统吞吐量最大化的目标函数，再通过凸优等式转换，求解实现吞吐量最大化的基站发射功率；然后，推导切换失败率最小化的覆盖优化的目标函数，再利用扩展技术，并通过迭代联合求解最优的基站发射功率。仿真结果表明，提出的CJTC 算法的吞吐量和覆盖方面的性能优于同类算法。
异构超密度网络 吞吐量最大化 覆盖优化 功率控制 切换 Heterogeneous Ultra-Dense Networks throughput maximization coverage optimization Power Control(PC) handover 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 188
针对电数据中心网络(DCN)延迟高和吞吐量低等问题，文章提出了两种无源光DCN架构，一种针对小型DCN，一种针对大型DCN。两种架构均采用了阵列波导光栅路由器(AWGR)、耦合器和解复用器等无源光器件，并针对每种规模的架构给出了波长分配和分组传输方法。仿真结果表明，与电DCN(如Fat-tree和扁平蝶(FBFLY)网络)相比，所提方法具有更低的延迟和更高的吞吐量。而与其他光互连架构(如数据中心光开关(DOS)和Petabit)相比，其性能大致相当，分组延迟低于18 μs，但成本更低。
数据中心网络 阵列波导光栅路由器 波长分配 延迟 吞吐量 DCN AWGR wavelength assignment latency throughput
1 烟台工程职业技术学院 信息与传媒系，山东 烟台 264006
2 哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院，黑龙江 哈尔滨 150001
无线自组网具有去中心化、多信道、多跳等特点，适用于专网和临时应急网络的快速搭建。为了使网络具有更宽的覆盖、更强的绕射能力和更高的吞吐量，系统选择一种支持IEEE802.11 ac的三射频接口物理层节点，在此基础上，结合BATMAN-adv路由协议进行研究，实现了一种基于多接口多信道的自组网系统。仿真实验数据表明，该系统在5G频谱中能够全双工使用正交信道降低干扰，将网络链路拓展至5跳以上，网络损耗衰减低于30%，网络吞吐量高于300 Mbps。
自组网 多信道 正交信道 吞吐量 self-organized multi-channel orthogonal channels throughput 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(3): 433
1 浙江大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310027
2 之江实验室智能网络研究中心, 浙江 杭州 310027
3 中兴通讯股份有限公司移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室, 浙江 杭州 518055
光互连具有低功耗、大带宽等优越性能,可以实现数据中心节点数与交换容量的大幅增大。提出了一种基于阵列波导光栅(AWGR)的新型大容量光互连架构,通过可调波长转换器与AWGR提供波长路由,并利用分布式控制实现快速配置与低延迟。无缓冲的光交换机可能产生数据包争用,基于光纤延迟线的光缓冲可用于争用解决。详细描述了分别适用于严格无阻塞网络与大规模互连的两种实现方案,对所提架构在不同网络规模、流量模式、缓冲容量下的性能进行分析对比,仿真结果表明,该架构可以互连32768个节点,且具有低延迟与大吞吐量。
光通信 光互连架构 无阻塞网络 低延迟 高吞吐量 丢包率 光学学报
2021, 41(14): 1406002
1 中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳 621999
2 西华师范大学计算机学院，四川南充 637009
3 电子科技大学自动化工程学院，四川成都 611731
提出一种基于射频 (RF)能量采集的认知无线电网络 (CRN)架构。次用户 (SU)消耗的总能量必须等于或小于采集的总能量，以保护主用户 (PU)不受干扰。在满足次用户的服务质量前提下，确定在射频能量采集认知无线网络中最大化能效的最优传输时间和功率分配。在能效最大化过程中，引入吞吐量约束，找到服务质量和能源消耗之间的平衡。能效优化是一个非线性分式规划问题，使用坐标上升将其分成 2个子问题，即给定传输时间下的功率分配与给定功率分配下的传输时间选择，然后使用 Charnes-Cooper变形方法将非凸问题转化为一个等价凹问题。仿真结果表明，该方案能够实现有效的能效优化。
能量效率 认知无线电 能量采集 能量因果关系 吞吐量约束 Energy Efficiency cognitive radio energy harvesting underlay energy causality throughput constraint 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 397
1 重庆邮电大学通信与信息工程学院, 重庆 400065
2 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
针对异构VLC/ WiFi网络的多接入点布局的信道干扰问题,提出了改进遗传算法的干扰抑制子信道分配(IGA-ISSA)方案。该方案依据VLC信道质量状况,为用户决策接入网络。对接入VLC网络的用户,根据用户位置特征划分优先等级,采用冲突图为不同等级用户设计干扰抑制的子信道分配方案,并使用改进遗传算法优化VLC子信道的分配方案。对需要接入WiFi网络的用户,根据用户的差异化速率需求为用户分配子信道。仿真结果表明,所提方案能提高VLC/WiFi网络的吞吐量与用户满意度。
光通信 VLC/WiFi网络 可见光通信 干扰抑制 子信道分配 吞吐量 中国激光
2019, 46(12): 1206002
信息工程大学信息系统工程学院, 河南 郑州 450000
针对室内超密集可见光通信网络多小区资源分配算法中存在的吞吐性能与算法复杂度之间的矛盾,提出一种吞吐性能近似最优且复杂度低的资源分配算法。通过建立各小区资源分配问题的最优化模型,得出该问题是凸优化问题的结论;在合理近似处理后,推导了终端资源分配归一化比例因子的解析式,在此基础上提出一种资源分配算法;算法复杂度分析表明本文算法具有多项式复杂度,低于经典最优化内点法。仿真表明,相比于请求速率占比分配法,本文算法的吞吐量性能提升了57%,服务质量满意度性能提升了67%。
光通信 可见光通信 超密集网络 资源分配 系统吞吐量 服务质量保证
1 重庆邮电大学通信与信息工程学院, 重庆 400065
2 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
针对可见光通信(VLC)下行链路存在多接入点(AP)重叠覆盖、VLC AP光路易被遮挡和干扰的问题,提出了一种基于服务质量(QoS)决策的异构VLC/无线保真(WiFi)网络联合收发端需求的接入点选择算法。该算法在收端为用户建立面向QoS的加权信息矩阵,为用户偏好提供高信干噪比、高接收功率、低负载、低历史中断概率的VLC AP;在发端为VLC AP偏好选择抗干扰性强的用户服务。基于引力理论改进收发端选择权重值,优化用户的AP接入决策。仿真结果表明:该算法在方形均匀布局和混合圆方形布局中比现有算法的吞吐量分别增大了77.3%和11.4%,业务公平性分别减小了53.1%和41.1%。
光通信 可见光通信/无线保真网络 引力理论 接入点选择 吞吐量
1 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 长春理工大学 理学院, 长春 130022
无线光通信（Optical Wireless Communication, OWC）是一种新型短距离无线通信技术。为了保证移动用户在多个LED服务区域间的持续通信, 提出一种均衡通信速度和通信距离的越区切换算法。在该算法中, 移动用户将选择通信距离尽可能长的小区来保证较长的通信时间, 同时算法也将用户的移动方向考虑在内, 并研究了在多用户情况下, 通信网络的资源分配和调度策略, 以保证接入网络的用户数量增多时, 网络通信不受影响。仿真结果表明, 切换算法有效地降低了用户的切换频率和通信中断率, 并且提高了系统吞吐量; 多小区协作网络下采用首入首出（First Input First Output, FIFO）的全局分配策略, 提高了小区的平均利用率。
无线光通信 越区切换算法 资源分配 仿真 系统吞吐量 optical wireless communication cell handover algorithm resource allocation simulation system throughput
