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蜂窝移动网络性能分析平台与系统件能评测研究

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蜂窝移动网络性能分析平台与系统件能评测研究

作者：陈鹏宇北京邮电大学

学位级别：硕士

当今时代蜂窝无线网络发展迅速,流量数据呈指数倍增长,且智能终端被广泛使用,用户对于网络质量的要求也逐渐增高。因此,运营商和硬件制造商要确保蜂窝移动网络质量的同时还要对网络性能进行不断地优化。其中,对蜂窝移动网络性能的评估... 详细信息

当今时代蜂窝无线网络发展迅速,流量数据呈指数倍增长,且智能终端被广泛使用,用户对于网络质量的要求也逐渐增高。因此,运营商和硬件制造商要确保蜂窝移动网络质量的同时还要对网络性能进行不断地优化。其中,对蜂窝移动网络性能的评估和预测对于网络性能优化、通信网络的整体规划与改善起着至关重要的作用。此外,在智能终端设备搭载系统中,安卓系统凭借超高的市场占有率以及良好的代表性,成为大部分智能设备搭载的操作系统。因此,本文基于安卓操作系统构建并实现了蜂窝网络数据采集分析平台,准确采集与定位了蜂窝网络数据信息,并针对蜂窝网络性能评估和预测展开了相关研究,本文主要研究工作及创新点包括:一、构建并实现了蜂窝网络数据采集分析平台NetAnalyzer,并详细阐述该平台的整体架构与各组成模块的结构与功能。其中,平台的终端系统可以收集所测网络的多维度数据,如信干噪比、传输时延、蜂窝网络信号强度等,平台的服务器端系统负责数据的多线程传输,存储和并行计算。平台还提供数据可视化功能,可以直观地看到蜂窝网络数据的位置分布规律。并提出了一种混合室内定位算法,并将该算法运用在数据采集分析系统平台上。所设计的平台配合室内部署的蓝牙装置与终端传感器对用户终端设备进行室内定位,并记录终端设备采集数据的位置信息,从而得到高准确度的室内蜂窝网络性能参数的位置分布。二、提出了一种蜂窝移动网络性能检测与评估策略,并利用蜂窝网络数据采集平台得到的数据对蜂窝网络性能进行检测与评估。将平台采集得到的多维度网络性能参数如信号强度、网络速率等进行区域迭代加权处理,从而得到一种综合性能指标来评估网络性能,并利用轮廓标记算法对结果进行干扰消除,最后将各网络性能指标划分不同等级。采取该性能检测评估策略,可以直观看到室内蜂窝网络性能的分布,通过采取基于轮廓标记法的干扰消除,使得系统输出的网络性能分布图像精确度有较大的提升。三、构建了一种时序预测模型,并将该模型运用到平台中,对采集到的蜂窝网络性能指标序列进行了预测。该模型由深度置信网络(Deep Belief Network,DBN)模型与改进的支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)算法组成,由DBN模型对时间序列进行特征提取,再将得到的特征序列输入到SVR算法中进行预测,同时对所提预测模型中SVR的参数寻优方法进行了改进,提高了预测速度。本文主要对终端接收的网络信号强度序列进行预测,通过对比预测结果与实际序列可以发现,所提预测模型的预测结果准确性高。此外,通过对SVR算法进行改进,所提预测模型耗时较短,节省了运行时间;通过优化所提预测模型的数据输入维度,可以使预测效果最优,预测准确度高达93.64%,进而更加精确、快速地预测各网络性能指标的时间序列。

关键词：蜂窝移动网络数据采集分析平台室内定位算法网络性能评估时间序列预测

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蜂窝移动网络中重拨模型及其性能分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2004年第12期32卷 10-12页

作者：姚娟曾庆江赵尔敦华中师范大学计算机科学系湖北武汉430079 华中科技大学电子与信息工程系湖北武汉430074

蜂窝移动网络中存在的用户重拨现象对网络的性能有较大影响 .在重拨情况下 ,当本地呼叫与切换呼叫服务速率不同时 ,系统模型非常复杂 ,通过将到达流分解成各次重拨过程 ,使分析模型得到简化 ,并给出求解简化模型的迭代算法 .数值分析结... 详细信息

蜂窝移动网络中存在的用户重拨现象对网络的性能有较大影响 .在重拨情况下 ,当本地呼叫与切换呼叫服务速率不同时 ,系统模型非常复杂 ,通过将到达流分解成各次重拨过程 ,使分析模型得到简化 ,并给出求解简化模型的迭代算法 .数值分析结果表明 ,系统阻塞率性能随允许重拨次数的增加而显著降低 .

关键词：蜂窝移动网络重拨过区切换

基于蜂窝移动网络换手信号的车辆行驶路径识别方法

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中国航务周刊 2022年第3期 51-54页

作者：陈志华福州大学计算机与大数据学院

本文提出一种基于蜂窝移动网络换手信号的车辆行驶路径识别方法,运用车载设备周期性撷取蜂窝移动网络讯号,并记录时间点和当下链接的细胞标识符(Cell ID),再回传至服务器。由服务器分析链接的细胞标识符、细胞顺序、停留时间,依此来建... 详细信息

本文提出一种基于蜂窝移动网络换手信号的车辆行驶路径识别方法,运用车载设备周期性撷取蜂窝移动网络讯号,并记录时间点和当下链接的细胞标识符(Cell ID),再回传至服务器。由服务器分析链接的细胞标识符、细胞顺序、停留时间,依此来建立向量集合。再将此向量集合与历史数据库中的历史向量集合进行比对,取得历史向量集合最相似的k笔资料,由该k笔资料中所对应的路径最多者作为车辆当下所行驶的路径。在实证结果中,本研究方法的正确率为100%,所以此方法将可以准确运用蜂窝移动网络换手信号识别车辆行驶路径。

关键词：蜂窝移动网络换手信号车辆行驶路径识别 k个最近邻居算法

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蜂窝移动网络大数据聚类异常挖掘方法仿真

计算机仿真 2024年第2期41卷 406-409,414页

作者：李红艳徐寅森张子栋商丘学院计算机工程学院河南商丘476000 集美大学计算机工程学院福建厦门361021

蜂窝移动网络可提供话音、数据、视频图像等业务,具有终端移动性、越区切换和跨本地网自动漫游功能,因此上述网络环境中的数据为移动宽带数据流量,数据量巨大,并一直处于自更新状态,导致其聚类过程中易产生异常数据。针对上述问题,提出... 详细信息

蜂窝移动网络可提供话音、数据、视频图像等业务,具有终端移动性、越区切换和跨本地网自动漫游功能,因此上述网络环境中的数据为移动宽带数据流量,数据量巨大,并一直处于自更新状态,导致其聚类过程中易产生异常数据。针对上述问题,提出蜂窝移动网络大数据聚类异常挖掘方法。根据蜂窝移动网络的结构、数据存储结构以及数据特征,对数据属性聚类,并提取异常数据的弱相关特征值。基于以上情况,将提取的弱相关特征值输入至聚类器中,挖掘蜂窝移动网络大数据的异常数据。实验结果表明,蜂窝移动网络大数据量逐渐增多时,研究方法的挖掘准确性仍能保持在98.5%以上,耗时可控制4ms以内,漏检率始终低于1%,误检率不超过2%。以上所得数据说明该方法的应用可靠性更优。

关键词：蜂窝移动网络大数据异常挖掘方法数据聚类弱相关特征

基于实测的蜂窝移动网络呼叫接入控制算法研究

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基于实测的蜂窝移动网络呼叫接入控制算法研究

作者：粟园园湖南大学

学位级别：硕士

呼叫接入控制（Call Admission Control, CAC）作为无线资源管理（Radio Resource Management, RRM）的重要组成部分,是移动网络保障接入用户服务质量（Quality of Service, QoS）的一个重要手段,近几年已成为移动通信领域的研究热点问... 详细信息

呼叫接入控制（Call Admission Control, CAC）作为无线资源管理（Radio Resource Management, RRM）的重要组成部分,是移动网络保障接入用户服务质量（Quality of Service, QoS）的一个重要手段,近几年已成为移动通信领域的研究热点问题之一。本文在研究和分析现有蜂窝移动网络的呼叫接入算法的基础之上,重点研究了基于实测的呼叫接入控制策略。针对现有呼叫接入控制算法没充分考虑切换和用户的移动性、建立的数学分析模型过于复杂,同时对影响算法性能的外部因素的理论设定过于简单的缺点,本文从保证用户QOS的角度出发,做了如下主要工作：（1）把实体移动模型与呼叫接入控制算法进行了很好的融合。本文首先建立了一种基于随机步行移动模型的节点模型和由19个正六边形组成的蜂窝系统的区域模型,模拟了蜂窝系统中所有用户的移动和切换。然后在此基础上,提出了一种基于实测的自适应蜂窝移动网络呼叫接入控制算法。该算法采用自回归滑动平均（Auto Regressive Moving Average,ARMA）模型直接对切换呼叫掉线数进行建模,预测下一时刻可能的掉线数目,根据预测结果更新资源预留门限Th值。在实验仿真中,分析了算法的四个重要性能,并与已有的Timer算法进行了比较,实验结果表明基于实测的自适应呼叫接入控制算法在新呼叫阻塞率和系统无线资源利用率性能方面都优于Timer算法。（2）对基于实测的自适应蜂窝移动网络的呼叫接入控制算法的稳定性和适应性进行了进一步研究,对三种不同采样时间间隔t和三种不同小区半径R下的算法进行了仿真比较。仿真结果表明,参数t和R对基于实测的自适应蜂窝移动呼叫接入控制算法影响较小,算法具有较好的稳定性和适应性,适应于状态随时间变化的网络。最后,对全文进行了总结和展望,并指出了未来研究工作的方向和重点。

关键词：蜂窝移动网络呼叫接入控制移动模型 ARMA模型服务质量

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泊松簇过程部署的窄带蜂窝物联网性能分析

北京邮电大学学报 2021年第4期44卷 109-114页

作者：王洪明姚媛媛 WEI XIANG 李学华北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 澳大利亚乐卓博大学工程和数学学院墨尔本3086

针对窄带物联网(NB-IoT)与蜂窝移动网同频共存网络,借助随机几何理论工具,采用泊松簇过程建模NBIo T用户节点位置,推导了异构网络上行链路的中断概率和用户传输容量的解析表达式,探究了簇半径以及NB-IoT基站部署密度对网络中断性能和用... 详细信息

针对窄带物联网(NB-IoT)与蜂窝移动网同频共存网络,借助随机几何理论工具,采用泊松簇过程建模NBIo T用户节点位置,推导了异构网络上行链路的中断概率和用户传输容量的解析表达式,探究了簇半径以及NB-IoT基站部署密度对网络中断性能和用户传输容量的影响,对比了基于泊松点过程建模异构网络的中断性能。理论分析和仿真结果表明,调整簇半径和NB-IoT基站的部署密度能够有效提升共存网络的中断性能和用户传输容量。

关键词：窄带物联网蜂窝移动网络泊松簇过程中断概率

基于蜂窝移动网络的车地无线传输系统设计及应用

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电声技术 2020年第3期44卷 60-60,96页

作者：宋扬张增一石勇邹臣国中车大连电力牵引研发中心有限公司辽宁大连116000

搭载车地无线传输系统的列车能够将列车关键行车数据、列车故障数据及列车累计数据通过专用通道传输至控制中心的地面服务器,通过软件解析并提供WEB访问接口,使相关调度、维护、监控人员在访问终端上能够便捷、快速、随时获知列车行车... 详细信息

搭载车地无线传输系统的列车能够将列车关键行车数据、列车故障数据及列车累计数据通过专用通道传输至控制中心的地面服务器,通过软件解析并提供WEB访问接口,使相关调度、维护、监控人员在访问终端上能够便捷、快速、随时获知列车行车状态。本文提出一种基于蜂窝移动网络的车地无线传输系统设计方案及在地铁列车上的应用。

关键词：蜂窝移动网络车地无线地铁地面服务器

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基于泊松簇过程的窄带蜂窝物联网性能分析

北京邮电大学学报 2021年

作者：王洪明姚媛媛 WEIXiang 李学华北京信息科技大学信息与通信工程学院澳大利亚乐卓博大学工程和数学学院

针对窄带物联网(NB-IoT)与蜂窝移动网同频共存网络，借助随机几何理论工具，采用泊松簇过程建模NB-IoT用户节点位置，推导了异构网络上行链路的中断概率和用户传输容量的解析表达式，探究了簇半径以及NB-IoT基站部署密度对网络中断性能... 详细信息

针对窄带物联网(NB-IoT)与蜂窝移动网同频共存网络，借助随机几何理论工具，采用泊松簇过程建模NB-IoT用户节点位置，推导了异构网络上行链路的中断概率和用户传输容量的解析表达式，探究了簇半径以及NB-IoT基站部署密度对网络中断性能和用户传输容量的影响，对比了基于泊松点过程建模的异构网络的中断性能.理论分析及仿真结果表明，调整簇半径和NB-IoT基站的部署密度能够有效提升共存网络的中断性能和用户传输容量.

关键词：窄带物联网蜂窝移动网络泊松簇过程中断概率

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基于SDN的蜂窝移动网络优化分析

数字通信世界 2017年第8期 90-90页

作者：景冰山西财贸职业技术学院

信息技术的快速发展为各行业注入新的活力,例如平板电脑以及智能手机的使用,为人们的办公和生活带来极大的便利。但值得注意的问题是,这些智能终端的快速发展,对蜂窝网络造成极大的压力。特别在当前的蜂窝网络运行下,存在较多如协议复... 详细信息

信息技术的快速发展为各行业注入新的活力,例如平板电脑以及智能手机的使用,为人们的办公和生活带来极大的便利。但值得注意的问题是,这些智能终端的快速发展,对蜂窝网络造成极大的压力。特别在当前的蜂窝网络运行下,存在较多如协议复杂、设备昂贵以及网络不灵活等特点,需采取相应的优化措施。本次研究将就蜂窝移动网络基本情况、SDN下蜂窝移动网络架构设计要求以及相关的优化策略进行探析。

关键词：蜂窝移动网络 SDN 优化策略