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The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications 2009年第4期16卷 34-41页

作者： huo zhan-qiang JIN Shun-fu TIAN Nai-shuo WANG Yan College of Information Science and Engineering Yanshan University Qinhuangdao 066004 China College of Science Yanshan University Qinhuangdao 066004 China School of Computer Science and Engineering Hebei University of Technology Tianjin 300401 China

IEEE 802.16e is currently the latest broadband wireless access standard designed to support mobility. In mobile networks, how to control energy consumption is one of the most important issues for battery-powered mobile stations. The standard proposes an energy saving mechanism named ＇sleep mode＇ for conserving the power of mobile stations. According to the operation principle of the sleep mode for downlink traffic in the type I power saving class, considering the self-similar nature of massive multimedia data in wireless networks, a discrete-time batch arrival Geom^x/G/1 queuing model with a close-down time and multiple vacations is built. The batch size is supposed to be Pareto distributed. By employing an embedded Markov chain method, the average queue length and the average sojourn time of the system model are derived. Correspondingly, the performance measures are obtained of the energy saving rate and the average packet delay time for the sleep mode in the IEEE 802.16e. The numerical results demonstrate the dependency relationships between the system performance measures and the system parameters with different offered loads and different self-similar degrees. Furthermore, a cost model is developed to determine the optimum length of the close-down time for minimizing the total system cost.

关键词： IEEE 802.16e sleep mode close-down self-similar energy saving rate

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认知无线电网络频谱聚合策略的性能优化

北京邮电大学学报 2014年第6期37卷 77-80页

作者：金顺福李刚霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

为了有效提高认知无线电网络频谱共享的性能,综合考虑了集中控制模式下的数据传输质量及信道利用率,研究了基于主用户的频谱聚合策略.针对一个聚合频谱中的多个信道,面向次级用户建立具有多服务台且传输过程可同步中断的离散时间排队模... 详细信息

为了有效提高认知无线电网络频谱共享的性能,综合考虑了集中控制模式下的数据传输质量及信道利用率,研究了基于主用户的频谱聚合策略.针对一个聚合频谱中的多个信道,面向次级用户建立具有多服务台且传输过程可同步中断的离散时间排队模型.使用矩阵几何解方法,求解出主用户数据包阻塞率、次级用户数据包平均延迟以及信道利用率等性能指标的表达式.实验结果表明,在设置频谱聚合容量时,不同性能指标之间存在折中关系.通过建立成本函数,给出了频谱聚合容量的设置方案,实现了认知无线电网络频谱聚合策略的性能优化.

关键词：认知无线电网络频谱聚合多信道离散时间排队模型矩阵几何解

LTE中DRX节能策略的系统建模及性能优化

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吉林大学学报（工学版） 2015年第5期45卷 1615-1623页

作者：王志衡霍占强金顺福河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004

兼顾LTE(Long term evolution)通信技术中移动终端的节能效果和响应速度,提出了一种带有休眠延迟机制的非连续接收DRX(Discontinuous reception)节能策略。考虑到网络中实际缓存容量的有限性,建立了一个带有休假延迟和启动阶段的多重休... 详细信息

兼顾LTE(Long term evolution)通信技术中移动终端的节能效果和响应速度,提出了一种带有休眠延迟机制的非连续接收DRX(Discontinuous reception)节能策略。考虑到网络中实际缓存容量的有限性,建立了一个带有休假延迟和启动阶段的多重休假有限容量排队模型,综合使用嵌入Markov链方法和补充变量的方法,导出系统阻塞率、能量节省率和数据帧延迟等指标表达式。结合数值实验和仿真实验,揭示了不同指标之间的折衷关系。对DRX中的休眠延迟器长度和系统容量大小进行了优化设置,为无线通信网络节能策略的改进及优化提供了理论依据。

关键词：计算机应用 LTE 节能策略休眠延迟多重休假排队

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概率反馈动态频谱分配策略及性能分析

通信学报 2015年第7期36卷 10-17页

作者：金顺福葛世英霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河南理工大学计算机科学与技术学院

为了折衷认知用户吞吐量与平均时延,并适应多种网络业务需求,在认知无线电网络中引入概率反馈机制和能量检测阈值,提出一种新的动态频谱分配策略。针对认知用户的非理想感知结果,建立一种2类用户可能相互干扰的优先级排队模型,并构造状... 详细信息

为了折衷认知用户吞吐量与平均时延,并适应多种网络业务需求,在认知无线电网络中引入概率反馈机制和能量检测阈值,提出一种新的动态频谱分配策略。针对认知用户的非理想感知结果,建立一种2类用户可能相互干扰的优先级排队模型,并构造状态转移概率矩阵。采用矩阵几何解方法求出系统的稳态分布,给出信道利用率、认知用户吞吐量、认知用户平均延迟及授权用户干扰率等性能指标的表达式。通过数值实验和系统仿真验证所提动态频谱分配策略性的有效性,并给出能量检测阈值的优化设置方案。

关键词：认知无线电网络动态频谱分配策略概率反馈非理想感知优先级排队模型

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非理想感知下动态信道绑定策略性能

吉林大学学报（工学版） 2016年第5期46卷 1667-1674页

作者：金顺福姚兴华霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 中国电信股份有限公司邯郸分公司河北邯郸056000 河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

为了分析非理想感知结果对认知无线网络系统性能的影响,针对动态信道绑定策略,考虑感知过程中可能出现的漏检错误和误警错误,建立了一种带有多服务台同步中断的修正的抢占优先排队模型。采用矩阵几何解方法给出主用户数据包干扰率、信... 详细信息

为了分析非理想感知结果对认知无线网络系统性能的影响,针对动态信道绑定策略,考虑感知过程中可能出现的漏检错误和误警错误,建立了一种带有多服务台同步中断的修正的抢占优先排队模型。采用矩阵几何解方法给出主用户数据包干扰率、信道利用率及次级用户数据包平均时延等性能指标的表达式,并通过数值实验揭示了不同性能指标间的折中关系。建立了系统成本函数,给出了非理想感知条件下动态信道绑定策略的优化方案。

关键词：通信技术认知无线网络非理想感知信道绑定多服务台同步中断成本优化

P2P节点在线机制的纳什均衡和社会最优策略

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吉林大学学报（工学版） 2016年第1期46卷 296-302页

作者：金顺福李洋刘建平霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北秦皇岛066004 河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

针对P2P网络中节点均追求个人收益的最大化导致系统收益不能达到社会最优的问题,提出向请求节点征收接入费用的方案。依据P2P网络节点的在线机制,建立服务台数随机变化的连续时间排队模型,采用矩阵几何解方法,基于不可观察排队规则进行... 详细信息

针对P2P网络中节点均追求个人收益的最大化导致系统收益不能达到社会最优的问题,提出向请求节点征收接入费用的方案。依据P2P网络节点的在线机制,建立服务台数随机变化的连续时间排队模型,采用矩阵几何解方法,基于不可观察排队规则进行系统模型的稳态分析,给出节点平均延迟以及节点激活率等指标的表达式。构造收益函数,分析节点在线机制的纳什均衡策略和社会最优策略,通过合理的收费方案,实现P2P网络的社会最优。

关键词：通信技术 P2P网络在线机制矩阵几何解纳什均衡社会最优

基于新型休眠模式的云虚拟机分簇调度策略及性能优化

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吉林大学学报（工学版） 2020年第1期50卷 237-246页

作者：金顺福郄修尘武海星霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

针对云数据中心数量增加与规模扩张中存在的云计算能耗控制问题,引入了唤醒阈值与休眠定时器双重控制的周期性休眠模式,提出了一种云虚拟机分簇调度策略。云数据中心的虚拟机分为2个模块:模块Ⅰ中的虚拟机时刻保持唤醒;模块Ⅱ中的虚拟... 详细信息

针对云数据中心数量增加与规模扩张中存在的云计算能耗控制问题,引入了唤醒阈值与休眠定时器双重控制的周期性休眠模式,提出了一种云虚拟机分簇调度策略。云数据中心的虚拟机分为2个模块:模块Ⅰ中的虚拟机时刻保持唤醒;模块Ⅱ中的虚拟机则根据云数据中心的工作负载轻重在休眠状态与唤醒状态间切换。通过构建具有双速率与部分服务台异步(N,T)策略多重休假的排队模型,运用矩阵几何解方法,从云请求平均时延与系统能量节省率等方面评估云虚拟机分簇调度策略的系统性能。综合理论分析结果与仿真统计结果,验证了云虚拟机分簇调度策略的有效性。从经济学角度出发,构建了系统成本函数,引入了An混沌映射机制与非线性递减惯性权值策略,改进了粒子群智能优化算法,给出了策略参数的优化方案,实现了系统响应性能与节能效果之间的合理平衡。

关键词：计算机应用云计算云数据中心虚拟机调度策略休眠模式排队模型粒子群优化算法

IEEE 802.16e中休眠模式的建模与分析

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计算机工程 2011年第14期37卷 73-75页

作者：张丽媛霍占强廊坊师范学院数学与信息科学学院河北廊坊065000 河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

为提高IEEE 802.16e中I-型节能方案的服务质量,用马尔可夫到达过程刻画数据流的到达,建立带有多重异构休假的离散时间DMAP/G/1排队模型。采用分解定理方法和Little公式完成该排队模型的理论,分析并导出IEEE 802.16e中休眠工作模式下能... 详细信息

为提高IEEE 802.16e中I-型节能方案的服务质量,用马尔可夫到达过程刻画数据流的到达,建立带有多重异构休假的离散时间DMAP/G/1排队模型。采用分解定理方法和Little公式完成该排队模型的理论,分析并导出IEEE 802.16e中休眠工作模式下能源节约率和数据包平均延迟时间等系统性能指标。通过数值例子证明,在该模型中休眠模式性能指标和系统配置参数之间存在依赖关系。

关键词： IEEE 802.16e标准休眠模式马尔可夫到达过程稳态队长平均逗留时间

Cloud-P2P云存储结构的模型建立与性能分析

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通信学报 2015年第3期36卷 33-40页

作者：金顺福王晨飞陈玲玲霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室中国联合网络通信有限公司秦皇岛市分公司河南理工大学计算机科学与技术学院

基于Cloud-P2P云存储结构,针对云中心和P2P节点存储层数据副本的访问机制,考虑节点存储层数据副本的修复过程,建立一个三维连续时间Markov链模型。使用矩阵几何解方法导出该模型的稳态解,并给出节点存储层传输率,数据访问延迟和副本修... 详细信息

基于Cloud-P2P云存储结构,针对云中心和P2P节点存储层数据副本的访问机制,考虑节点存储层数据副本的修复过程,建立一个三维连续时间Markov链模型。使用矩阵几何解方法导出该模型的稳态解,并给出节点存储层传输率,数据访问延迟和副本修复率等系统性能指标的表达式。通过数值实验和系统仿真定量刻画数据副本数等系统参数对Cloud-P2P云存储结构性能的影响。构造利润函数,进行用户存储层副本数的优化设置。

关键词：云存储 P2P 三维Markov链矩阵几何解性能指标

认知无线电网络中的基站节能策略及纳什均衡研究

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通信学报 2016年第7期37卷 172-181页

作者：马晓彤金顺福刘建平霍占强燕山大学信息科学与工程学院河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室河北科技师范学院数学与信息科技学院河南理工大学计算机科学与技术学院

认知无线电网络在提高频谱利用率的同时,带来了通信能耗增大的问题。在满足用户体验质量的前提下,引入绿色通信的理念,面向基站提出一种新型节能策略。通过构建具有抢占式优先服务和单重工作休假机制的二维离散时间马尔可夫随机模型,运... 详细信息

认知无线电网络在提高频谱利用率的同时,带来了通信能耗增大的问题。在满足用户体验质量的前提下,引入绿色通信的理念,面向基站提出一种新型节能策略。通过构建具有抢占式优先服务和单重工作休假机制的二维离散时间马尔可夫随机模型,运用矩阵几何解方法,从系统节能率、信道利用率、认知用户平均延迟及认知用户中断率等方面评估节能策略的系统性能,并综合理论分析结果和仿真统计结果,验证节能策略的有效性。从经济学角度出发,构造收益函数,设计非线性智能优化算法,研究认知用户数据分组的纳什均衡与社会最优行为,面向认知用户制定授权频谱的定价方案。针对不同的系统参数,进行系统实验,验证定价方案的合理性。

关键词：认知无线电网络节能策略单重工作休假智能优化定价方案