基于动态频谱接入机制的侦测与避让技术评述

动态频谱接入是解决现今无线频谱利用率低及资源紧缺等难题的有效途径。以如何解决频带冲突的UWB系统（3.168~4.752 GHz）与WiMAX系统（中心频率为3.5 GHz）共存问题为背景,引入动态频谱接入网络机制,介绍其接入机制思想及侦测与避让两大关键技术,并对其今后面临的挑战与发展方向作了相应的评述。     

认知MIMO无线网络中的多买家动态频谱接入技术

研究了认知MIMO无线网络中基于博弈论的动态频谱接入技术,以使得具有不同风险偏好的次级用户(买家)可以动态地选择竞标策略,同时主用户也可以根据系统情况,自适应地调整拍卖机制。基于非合作博弈设计了一个有限离散博弈模型,该博弈至少有一个混合策略的纳什均衡。基于自动学习机的概念,设计了一个有限反馈的分布式随机学习算法。仿真结果表明,所设计的算法具有良好的性能,与传统的固定竞拍机制和随机的选择竞价策略相比,该算法能够帮助主用户获得更高的利润,且让次级用户根据自身的风险偏好,选择一个合理的竞拍策略。     

认知无线电中基于HMM的动态频谱接入技术

为了降低基于CSMA的频谱接入技术在利用频谱空洞时授权用户和认知用户之间发生冲突的概率,提出了一种基于HMM的动态频谱接入方法。利用HMM预测频谱的状态信息,使认知用户在发现授权用户开始传送数据前退出所占用的频带,避免与授权用户产生冲突,根据预测的信息并利用NC-OFDM调制技术传送数据。仿真结果表明,采用该方法的动态频谱接入系统可以大大地降低用户冲突发生的概率,具有比CSMA系统更好的误码性能。     

基于POMDP的认知无线电动态频谱接入算法

针对当前认知无线电动态频谱接入算法实现复杂度高的缺点,提出了在硬件受限制的情况下,基于部分可观察马尔科夫决策过程的动态频谱接入算法.该算法利用多次对外界信道的检测得到对外界环境的估计,然后根据此估计以当前和未来收益总和最大化为目标,实频谱接入,并实现了最优解和贪心法次优解.该算法比随机检测接入算法多获得约25%的带宽,贪心法的次优解在阶段数较少时与最优解性能非常接近.     

基于干扰门限的动态频谱接入及性能分析

如何在不干扰授权用户(主用户)正常通信的情况下提高次用户使用频谱的效率,这是认知无线电系统中需要解决的关键问题。在主用户优先的基础上,提出了基于干扰门限的动态频谱接入系统的M arkov频谱占用模型,并基于该模型对动态频谱接入过程进行了分析。为了进一步降低次用户间的相互干扰,通过对次用户接入概率的设计,以协调各类次用户间的频谱接入。在3种优化准则下,对次用户依据概率接入的基于干扰门限的主用户优先的动态频谱接入系统进行了仿真。仿真结果表明,基于干扰门限的主用户优先的动态频谱接入系统能大大提高次用户的接入机会,最大程度地提高了次用户的吞吐量。在比例公平准则下次用户接入的性能,与最大化吞吐量准则相比体现了更好的公平性,与最大化最小准则相比能够获得更大的吞吐量,因此基于比例公平准则可以使得系统在高效性和公平性间得到很好的均衡。     

基于预测机制的认知无线电机会频谱接入

基于认知无线电(CR)的机会频谱接入技术,近年成为一个研究热点,但大部分文献是根据当前主用户的频谱活动情况来指导次用户的频谱接入。提出一种新的接入机制,根据主用户过去和现在的频谱活动来预测其未来的频谱活动,从而使次用户可以接入可用性高的频段,减少与主用户发生冲突碰撞的可能性。另外,门限值的设定更进一步减少了不可靠的频段,使次用户的通信质量得以提高。通过仿真实验可看出,与传统的接入机制以及未设门限值的接入机制相比较,所提方案能有效地减少主次用户之间的冲突碰撞率。     

基于频谱感知技术的家庭基站干扰避让方案

家庭基站的干扰问题逐渐成为家庭基站发展应用的瓶颈之一。分析了家庭基站的干扰环境和条件,提出了两种新型的干扰避让方案。两种方案都利用频谱感知技术作为干扰避让的核心,但由于家庭基站干扰的复杂性,在家庭基站独立工作或与宏蜂窝进行频谱资源分配信息交互的条件下,两种方案分别采用了不同的机制。仿真显示,家庭基站独立工作条件下所提方案虽然降低了部分宏蜂窝用户的服务水平,但提供了更高的家庭基站容量;而利用与宏蜂窝的信息交互可更有效地避免干扰。综合来看,所提的两种方案较功率控制具有明显的优势。     

基于预测机制的认知无线电机会频谱接入

基于认知无线电(CR)的机会频谱接入技术,近年成为一个研究热点,但大部分文献是根据当前主用户的频谱活动情况来指导次用户的频谱接入。提出一种新的接入机制,根据主用户过去和现在的频谱活动来预测其未来的频谱活动,从而使次用户可以接入可用性高的频段,减少与主用户发生冲突碰撞的可能性。另外,门限值的设定更进一步减少了不可靠的频段,使次用户的通信质量得以提高。通过仿真实验可看出,与传统的接入机制以及未设门限值的接入机制相比较,所提方案能有效地减少主次用户之间的冲突碰撞率。     

面向多异质用户的分布式动态频谱接入方法

针对认知无线电网络中多个次用户存在不同服务质量(quality of service,QoS)需求的频谱接入问题,提出了基于Dueling DQN(dueling deep Q-network)的分布式动态频谱接入方法.该方法通过与环境交互学习实现在次用户不掌握系统信道先验信息条件下动态获得最佳频谱接入策略,并以次用户...     

基于POMDP的贪婪算法次优频谱接入

在ad hoc网络中, 由于受硬件和能量的限制,在没有数据发送的情况下,次用户无法监控到频谱,不能执行全频谱的感知,因此,针对现有的机会频谱接入(OSA)算法大都基于信道状态具有完全知识的马尔科夫建模的情况,本文提出了基于部分可观察的马尔科夫(POMDP)的决策论方法,该方法综合考虑了机会频谱共享系统的感知和接入优化策略。由于受维数灾难的影响,本文设计了一种基于贪婪算法次优的频谱接入方法,并从理想感知和感知错误存在两方面进行仿真分析。结果表明,在POMDP模型下该方法能有效地避免主次用户之间的资源使用冲突,实现对频谱的有效利用。     

基于频谱差异的动态频谱分配博弈算法

基于博弈论的认知无线电动态频谱分配,是目前认知无线电领域研究的热点之一.考虑到频谱差异性,采用古诺博弈( Cournot game)模型,在原有的定价函数中加入频谱相似度矩阵,提出了新的效用函数,使得更接近于实际网络环境.性能分析表明,考虑了频谱差异性的分配算法较原来算法更具多样性,适合实际网络分配.     

跨域云环境下基于动态异构网络的风险访问模型

针对在动态异构网络中传统的访问控制机制复杂度高、灵活性差、数据安全性支持不足的问题,提出一种引入风险管理机制的多级安全访问模型。为每一个域设定动态风险阈值,对发起访问的主体和被访问的客体进行风险预审核。在设定的访问周期内对访问次数、累计访问风险值、最大访问风险值进行比较并给出限制条件,对频繁发起访问的低风险主体给予风险预支额度,在未透支风险额度的情况下允许其进一步访问。访问结束后,会动态调整本域风险阈值,使之具有一定的动态适应性。     

基于动态协商的网格访问控制模型

为解决网格用户访问权限的全局一致性问题,基于NIST RBAC访问控制模型和网格特性,提出一种改进的动态协商访问控制模型,通过访问策略及其动态协商机制,为网格访问控制中用户对资源访问权限的全局一致性定义及自动恢复协同提供支持.测试结果表明该机制是可实现的.     

基于动态优先级队列的无线多址接入协议

提出了一种在数据传输前,对节点进行实时检测的基于动态优先级队列的无线多址接入协议(DPQWMAP).通过分析和计算机仿真,并与PCF进行了对比,结果表明其在性能上有显著的提高,适合于分组延迟要求较高的业务.     

ASP动态访问数据库和文件技术

ASP动态访问数据库和文件技术的应用 ,使得网络考试系统更好地体现了其交互性的特点 .网络考试系统中实现了注册、考试、查询成绩的功能 .     

一种基于扩展频谱通信技术的集中抄表系统

根据电力系统现代化的需要,采用电力线作为底层网络的通信媒介,设计出基于扩展频谱通信技术的抄表系统。通过分析扩频通信技术原理,提出利用直接序列扩频通信技术的方法,以克服电力线作为传输媒介的缺陷,最后给出了运用于电力线通信的调制解调器的总体设计。实验证明,该系统具有多种通信方式和灵活的地区适应性。     

一种基于支持向量机的认知无线电频谱感知方案

针对以能量检测为代表的传统频谱感知算法一般存在低信噪比下性能不足,容易面临隐藏节点效应,对检测灵敏度要求高等问题,提出一种新型的基于蜂窝认知用户位置定位的频谱认知方案。该方案以无线指纹数据库为基础,通过无线指纹定位驱动认知用户实现频谱认知功能。认知用户利用无线指纹对其自身进行定位,并根据指纹数据库确定其对于授权频段接入的可能性。针对网络中的主用户发射机位置存在已知和未知2种情况,可通过认知用户读取数据库来确定授权频段可用性,或将已收集获取的历史数据作为训练数据,引入支持向量机(support vector machine,SVM)算法对认知用户所处位置的授权频段可用状态进行预测。此外,针对单个用户频谱状态预测性能不足的缺陷,提出了联合地理位置相近的多个认知用户的合作预测机制。仿真实验验证了本方案相对于传统能量检测算法的性能优势以及能效优势。