一种改进的认知无线电信道选择方法

认知无线电可以通过动态频谱接入技术来有效的提高频谱的利用率,而在动态频谱接入中信道选择策略的优劣直接影响着系统的性能.提出了一种新的基于预测信道空闲概率的信道选择方法.仿真实验表明,该方法能有效减小主次用户之间的碰撞率,从而减小了认知用户对主用户的干扰以及降低了进行信道切换的可能.     

基于动态多频谱感知的认知无线网络信道接入策略

针对固定频谱感知信道接入机制授权信道分配效率低的问题,提出一种多用户场景下基于动态多频谱感知的认知无线网络信道接入策略.该策略根据认知用户接入请求等级与空闲频谱发现概率为认知用户动态分配感知信道数量,首先分析了认知用户的最佳感知频谱分配数量,在此基础上通过建立认知用户信道接入模型和授权信道可用度更新机制,设计了一种动态感知频谱分配策略,并采用短视策略对网络吞吐量进行了分析.仿真结果表明,所提信道接入策略要比现有认知无线网络信道接入策略提高了网络吞吐量和认知用户接入的公平性,降低了认知用户的平均接入时延.     

认知无线网络中集中式信道搜索策略的研究

认知无线网络中,认知用户利用授权用户暂时不用的信道传输数据,认知用户对空闲信道的搜索策略成为了认知无线网络效率提高的关键问题之一。将哈希算法应用于认知无线网络的信道搜索过程中,给出了一种面向认知用户的集中式信道搜索策略HSS(Hash-SU-Search)。建立了带有两类顾客的离散时间排队模型,给出了系统的信道利用率及平均搜索次数等性能指标的表达式。通过数值实验,将HSS信道搜索策略与传统的顺序信道搜索策略进行了比较,验证了HSS的有效性。     

基于效用理论的多标拍卖信道分配算法

针对传统多标拍卖信道分配机制无法确保认知用户获得频谱资源公平性的问题,结合微观经济学中的效用理论提出了一种新的标价算法。该算法基于用户自身带宽需求和等待时间等因素对信道效用的影响,以信道效用为基准对信道进行等效标价处理,确保在系统效益最大的同时可获得频谱资源认知用户数量容纳性的最大化。对采用该算法与采用传统算法的系统中用户等待时间、需求满足情况及系统总体效益等关键技术性能在频谱资源充足与频谱资源匮乏两种情况下进行了仿真对比分析,结果显示该算法不仅能够在频谱资源充足时获得较好的系统效益,在频谱资源匮乏时能够在保证系统效益的同时大大提高了弱势用户获得频谱资源的概率,提高系统的公平性。     

基于POMDP模型的分布式机会频谱接入算法

针对认知无线电（cognitive radio,CR）信道的动态特性,以部分可观测马尔科夫决策过程（POMDP）为模型对认知无线电网络用户的频谱感知和频谱接入过程进行研究,提出了基于POMDP模型的分布式机会频谱接入算法.该算法利用网络信道的历史频谱感知信息对主用户接入信道的状况作出估计,以认知用户吞吐量最大化为目标进行频谱接入.同时,通过贪心算法得到此优化策略的次优解,降低了最优策略的计算复杂度.论文分析了认知用户接入吞吐量与网络中信道数目以及信道状态转移概率之间的关系,将贪心算法与随机检测接入算法进行了仿真比较.仿真结果显示,该算法获得的吞吐量比随机检测接入算法提高了约25％,能够更有效地做出接入策略.     

认知无线Mesh网的多信道MAC协议

随着宽带无线通信业务的发展,无线频谱资源日益紧张.本文在认知无线电频率感知技术的基础上,将其应用于无线Mesh网的多信道MAC协议(MMAC)中,提出了认知无线Mesh网的多信道MAC协议(CWMN-MMAC).本协议通过增加认知用户对频谱的感知和针对多跳特点的分布式协商,将空闲的频谱动态地分配给非授权用户使用,可以有效提高频谱资源利用率,并通过仿真,研究了协议ATIM窗对吞吐量的影响和主用户空闲时的信道利用率,根据仿真结果可以看到,该协议通过单网卡可以实现较好的信道利用率.     

认知无线电系统基于信道选择的动态接入方法研究

针对认知无线电系统各信道的增益和可用时长的不同,研究认知无线电用户接入网络时的信道选择机制.首先设计两种信道选择机制,分别选择信道增益最大的和空闲时间最长的信道进行接入,然后综合考虑信道增益和空闲时长两种因素,通过控制认知用户在各信道的接入概率达到系统容量的最优化,最后在最优化算法的基础上设计相关的比较参数进行信道的选择,从而得到次优化选择结果.仿真表明,次优化算法与最优化算法性能接近,具有较好的系统容量特性和较低的中断概率.     

基于分布式MIMO系统的智能小区探讨

在无线用户增多,而无线通信小区不能再微小化的情况下,基于分布式MIMO系统,利用群切换思想, 提出了智能小区方案,研究了智能小区的重组与切换过程以及功率控制下的无线接入与信道分配策略.仿真表明智能小区有较高的通信速率,可以服务更多用户,更适用于密集用户的无线通信.     

切换排队且排队优先的通信信道配置模型

讨论了在切换排队且排队顾客优先的条件下,小区共有有限个个信道和一个缓存区,一部分信道为新呼叫用户和切换用户共享,剩余的信道预留给切换用户使用,缓存区由切换用户使用,新呼叫用户和切换用户均为Poisson到达的通信信道配置模型.得出了稳态时模型中各状态的概率分布,平均排队队长,阻塞率及状态转移速率关系图.     

一种新的基于DCRS的LEO信道分配策略

为提高LEO(low earth orbit)卫星通信系统中系统的信道利用率,在小区用户分布不均匀的前提下,基于动态分配预留保护信道DCRS(dynamic channel reservation scheme)的方法,提出了一种适合于LEO卫星通信系统的信道分配策略.该策略能根据系统中切换呼叫和新呼叫的比例,动态地分配预留的保护信道.仿真结果表明,与传统的固定分配预留保护信道FCRS(fixed channel reservation scheme)的策略相比,在保证一定切换呼叫阻塞概率的情况下,该策略能有效地降低新呼叫阻塞概率,提高信道利用率和系统的QoS(quality of service).     

基于纯不连续马尔可夫过程的频谱感知研究

为解决在连续时间观测条件下认知无线电(CR: Cognitive Radio)频谱感知的问题, 提出一种在纯不连续马尔可夫过程中的频谱感知方法。信道状态在任意时刻可分为空闲和忙碌两种状态, 同时借助纯不连续马尔可夫过程在任意时刻停留的时间服从指数分布性质和富克 普朗克方程, 导出此类过程的状态转移矩阵, 主用户的累计占用时间和主用户在时间域上的分布情况。仿真结果表明, 该方法能较好地完成对信道状态进行预测和对主用户状态进行跟踪的任务。     

基于博弈论的认知无线网络中一种功率控制算法

在underlay模式中,针对次用户为增大自身收益私自提高发射功率的问题,提出了一种基于博弈论的功率控制算法.首先,在满足主用户和次用户正常通信的情况下,将信道状态的概念引入到效用函数中,以增大对理性用户自私性的惩罚;其次,证明所提算法纳什均衡的存在性和唯一性;最后,用一般迭代法求取最优解.实验结果表明：所提算法能够降低用户发射功率,具有较好的抗背景噪声能力,且增大了系统的吞吐量.     

一种基于CRSN的简单有效Rendezvous算法

基于传统的会合（Rendezvous）机制,提出了一种简单快速的跳频算法SRPX（sender-receiver-parameter-X,SRPX）,算法将节点状态划分为发送状态和接收状态,通过调整步长和信道使用概率参数生成信道跳频序列,实现节点间的通信.算法有效解决了CRSN中公共控制信道的瓶颈问题,支持信道集的对称模型和非对称模型,满足多用户/多跳应用场景,实现了信道的有效相遇（Rendezvous）.通过理论证明和实验对比分析,验证了SRPX算法在最大相遇时间（MTTR）和平均相遇时间（ATTR）上优于其它相关算法.      

基于马氏链的感知无线电信道状态预测及容量估计

针对感知无线电(cognitive radio,CR)信道的动态特性,对感知无线电频谱占有模型进行了研究,利用马尔可夫模型对频谱占用情况以及信道状态变化情况进行概率统计和估计,基于估计结果,进行实时预测频谱占用情况和实现信道容量估计,并给出了一个容量估计公式。仿真结果显示信道状态预测及容量估计准确性很高,为基于QoS的感知无线电动态选频提供了很好的参考依据。     

基于多属性的二次迭代SAW供需匹配网络的研究

由于目前密集的无线通信用户数量、海量的通信业务数据交互的发展趋势,要求通信网络在单位面积上提供更优的供需匹配平衡策略.现有的无线网络频谱资源分配是一种固定分配方式,无法高效地利用有限的频谱资源,使得供需频谱分配不平衡性凸显.针对认知无线电技术领域中频谱资源管理进行了研究,提出一种基于多属性的二次迭代SAW供需匹配网络选择方法.该算法将频谱切换过程中采用的频谱判决机制由传统的顺序匹配法转为多属性加权判决.通过融合多属性效用理论和将无线通信业务分级,优化决策效果,改善了顺序匹配法,大大提高了频谱利用率.通过仿真对比,可以看到在同一段频谱的分配增益牺牲较小的应用场景下,频谱切换开销得到了大幅度降低,较理想地简化了分配方案的复杂度,进而提高了频谱利用率,使得算法的优化得到具体实现.     

失效不能立即被发现的2参数预防维修策略

研究了一类失效不能立即被发现的2参数预防维修策略,即系统在失效时刻不能立即被发现,故不能在失效时刻被更换,而是等到下次预防维修时刻进行更换,从系统失效到被更换有一失效等待.利用几何过程,建立了一个2参数预防维修策略(L,N),并通过数值实例得到了相应的最优维修策略(L,N)*,使系统经长期运行单位时间期望费用最小.