认知无线电网络中频谱分配算法

 随着新型无线业务的不断发展,频谱供需矛盾日益明显.认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱供需矛盾的重要途径,近年来相关研究受到了广泛关注.本文对认知无线电网络中的频谱分配研究进展进行了分析.论文首先介绍了认知无线电网络的技术背景,分析了认知无线电网络中频谱分配的关键问题和算法设计目标.在此基础上总结了主流频谱分配模型的设计思想与技术特点,并详细描述了各模型经典分配算法的实现机制.最后,对频谱分配研究趋势进行了展望.     

浅析认知无线电在军事通信中的应用

认知无线电在无需专门授权的情况下,能够借助频谱感知等技术接入已授权频段,实现对无线频谱资源的动态共享,极大地提高频谱利用效率和通信系统性能,必将对无线通信,尤其是军事通信产生深远的影响.文中首先简要叙述了认知无线电产生的背景,尔后对频谱感知、位置感知、链路保持、频谱池共享等关键技术进行了简要叙述.重点分析了认知无线电在军事通信中的应用及其优势.最后对军用认知无线电面临的机遇和挑战做了简要展望.     

认知无线电的频谱感知算法研究

频谱感知技术、频谱共享技术、频谱管理技术是当前认知无线电的三大核心技术,而频谱感知技术是实现后续的频谱共享和频谱管理的前提。因此主要对当前认知无线电频谱感知技术的基础理论、算法模型以及频谱感知的具体算法做了详尽的分类,并利用Matlab仿真平台对主要的频谱感知算法进行了仿真,并根据仿真结果,比较了各个算法的性能优劣性,可为认知无线电用户的算法选择提供参考,同时也为认知无线电后续的频谱共享和频谱管理工作奠定一定基础。     

认知无线电频谱感知技术研究

认知无线电是一种可以提高频谱利用率的智能技术,高效而准确的频谱检测是其实施的关键。文章在充分调研国内外研究进展的基础上,介绍了认知无线电的概念、基本的信号检测方法以及多天线与协作检测方法,并对各种检测方案进行比较和分析,最后指出现实中频谱检测的难点和面临的挑战。     

认知无线电技术的国内外发展和研究现状

认知无线电是一种智能频谱共享技术.它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数,实现频谱的再利用,可显著地提高频谱的利用率.在概述了认知无线电基本概念和功能的演进之后,重点介绍了认知无线电技术在国内外的发展和研究现状,包括相关频谱政策和标准化工作进展,以及物理层技术、媒体接入控制协议和网络路由协议等热点问题的研究成果.     

认知无线电技术的研究及发展

认知无线电技术作为软件无线电技术的一个特殊扩展,受到日益广泛的关注.由于该技术能够自动检测无线电环境,调整传输参数,从空间、时间、频率、调制方式等多维度共享无线频谱,可以大幅度提高频谱利用效率.本文首先从认知无线电技术的定义入手,分别讨论了认知无线电的基本概念、功能与实现、标准化的进程.然后介绍了当前应用状况,最后分析了未来的发展及面临的挑战.     

认知无线电技术的研究及发展

认知无线电技术作为软件无线电技术的一个特殊扩展，受到日益广泛的关注。由于该技术能够自动检测无线电环境，调整传输参数，从空间、时间、频率、调制方式等多维度共享无线频谱，可以大幅度提高频谱利用效率。本文首先从认知无线电技术的定义人手，分别讨论了认知无线电的基本概念、功能与实现、标准化的进程。然后介绍了当前应用状况，最后分析了未来的发展及面临的挑战。     

基于无线电环境地图的频谱共享网络研究

现有的频谱分配模式限制了频谱高效利用,束缚了无线电技术创新发展.频谱共享被认为是有效解决频谱供需矛盾、提高频谱使用效率的技术方案之一.在综合论述欧美等国家关于频谱共享研究进展的基础上,提出了一种基于无线电环境地图和用户分级的智能频谱共享网络架构.该网络可获得完整准确、及时可靠的频谱信息,通过对用户实行分级接入,实现不同用户高效动态地共享频谱资源.重点介绍了架构中各个网络单元的组成和功能,阐述了架构中不同网络单元之间的信息交互过程,最后剖析了架构实现上待解决的关键技术问题.相关内容为我国建设频谱共享网络提供了借鉴和参考.     

认知无线电技术分析

近年来,可用频谱严重缺乏的现状促使人们开始寻求新的方法来提高无线频谱使用效率,认知无线电技术便是这种备受瞩目的通信方式。文章简述认知无线电及认知环的概念,阐述认知无线电技术的四个关键技术:频谱检测(感知)、频谱管理、频谱移动、频谱共享,分析认知无线电技术的应用场景,最后探讨动态频谱分配技术,指出动态频谱设计两个体系框架及设计过程中需要注意的问题。     

认知无线电中的频谱共享技术

针对频谱利用率低等缺点,分析了认知无线电技术的频谱共享技术,并提出了在频谱共享技术上存在的难点。     

认知无线网络中小型移动主用户的感知与定位研究

主要对认知无线网络中小型移动主用户的感知与定位技术进行了研究。首先简要介绍认知无线电的概念和研究现状,并对大型主用户和小型主用户的特征进行了对比、归纳及总结;然后描述了小型移动主用户难以感知的特点,并对小型主用户感知与定位的技术进行分类,重点分析和探讨了有关运用不同频谱感知技术来实现定位方法的优缺点;最后给出了认知无线网络中感知小型移动主用户的重点研究方向的建议。     

认知无线电网络中用户行为建模综述

综述了近年来在认知无线电网络中用户行为建模的相关研究成果,第1部分主要论述了认知无线电网络中授权用户行为建模的相关方法及其模型,第2部分论述了认知无线电网络中认知用户行为建模的相关方法及其模型。提出未来的主要研究方向是研究授权用户行为、频谱空隙模式、认知用户行为、用户流特性这四者之间的内在联系及其相互之间的约束关系,揭示它们之间的本质联系。     

Diffusing-CRN k-means: an improved k-means clustering algorithm applied in cognitive radio ad hoc networks

With increasing demand of new wireless applications and increasing number of wireless user’s, problem of spectrum scarcity arises. In this context, cognitive radio supports dynamic spectrum access to address spectrum scarcity problem. Cognitive radio defined the cognitive radio nodes by their ability to intelligently adapt the environment to achieve specific objectives through advanced techniques. The variance of channel availability for cognitive radio nodes degrades connectivity and robustness of this type of network; in this case the use of clustering is an effective approach to meet this challenge. Indeed, the geographical areas are homogeneous in terms of type of radio spectrum, radio resources are better allocated by grouping cognitive radio nodes per cluster. Clustering is interesting to effectively manage the spectrum or routing in cognitive radio ad hoc networks. In this paper, we aim to improve connectivity and cooperativeness of cognitive radio nodes based on the improvement of the k-means algorithm. Our proposed algorithm is applied in cognitive radio ad hoc networks. The obtained results in terms of exchange messages and execution time show the feasibility of our algorithm to form clusters in order to improve connectivity and cooperativeness of cognitive radio nodes in the context of cognitive radio ad hoc networks.     

A Survey of Cooperative Games for Cognitive Radio Networks

Cooperative cognitive radio networks are new cognitive radio paradigm. Cooperative communication approaches, such as cooperative spectrum sensing and cooperative spectrum sharing, are playing key roles in the development of cognitive radio networks. To achieve the high performance, a cooperative cognitive communication framework is often used to model various cooperative spectrum sensing or sharing scenarios. However, its implementation faces numerous challenges due to the complexity of mobility and traffic models, the needs of dynamic spectrum access, the heterogeneous requirements from different users, and the distributed structure of the network. Fortunately, cooperative game theory can be used to formulate and model the interactions among licensed and unlicensed users for spectrum sensing and spectrum sharing to efficiently allocate spectrum resource in the highly dynamic and distributed radio environment. In this paper, we first present the cooperative communication technologies and describe their existing challenges, then introduce different game solutions, after that, we discuss several cooperative game strategies, and analyze the associated their applications in cognitive radio networks, at final, some open directions for future research on economic strategies in cooperative communication in cognitive radio networks are proposed.     

认知网络中基于簇结构的拓扑形成算法

在多跳的认知无线网络中,网络的拓扑发现算法都必须极其灵活以适应于环境内频谱空洞的改变。研究了认知无线电网络的基本特点,结合Ad-hoc网络簇的概念,在得到认知设备的感知结果的基础上,提出了一种适合于认知无线电网络的有效的拓扑形成算法。在提出的算法中,将可用的频谱空洞信息和节点的能量信息综合考虑,是一个组合的优化算法。     

Spectrum Sensing Framework for Cognitive Radio Networks

Spectrum sensing feature of cognitive radio devices represents a cornerstone characteristic facilitating real-time and accurate spectrum occupancy measurements in cognitive radio networks. It practically enables the cognitive radio devices to detect vacant spectrum holes and use them for their communication purposes. There are numerous spectrum sensing methods proposed in the literature ranging from local based ones to cooperative strategies among several devices increasing the confidence level of the detected spectrum. This paper gives a general spectrum sensing framework for cognitive radio networks, classifies and explores different spectrum sensing techniques and approaches and shows practical examples, from authors’ own experience, of realized spectrum sensing engines and strategies along with some obtained results.     

认知无线电网络诱骗攻击问题及安全解决方案

针对认知无线电网络可用频谱动态变化的特点,提出一种特有的诱骗攻击问题,即在分布式认知无线电网络中,当认知节点采用按需路由协议建立路由链接时,恶意节点向路由请求数据包中加入虚假频谱信息,诱使其他节点建立路由链接,随后丢弃需其转发的数据包.为了解决这个问题,将认知无线电网络分成单跳有簇头结构,通过簇头检测恶意节点.为便于检验方案的可行性,结合簇头检测结果设计了一种路由协议.理论分析和仿真实验表明该安全问题会显著降低网络通信性能,本文提出的解决方案是有效和可行的.     

认知无线电网络路由及频谱分配联合策略研究

认知无线电网络中的节点可以自主切换通信频率,从而对拓扑和路由产生影响。该文针对多跳认知无线电网络的场景提出了一种路由与频谱分配的联合策略,在按需路由的过程中完成频谱分配任务。实验结果表明,在多数据流并存的认知无线电网络中,该策略较其它路由方法具有更好的适应性和更低的累积时延。     

认知网络中TCP拥塞控制研究

无线电频谱是一种宝贵的、有限的资源,由国家统一授权使用。但是,随着无线通信的迅速发展,人们对频谱资源的需求越来越大,频谱资源日趋匮乏。认知无线电的出现有效解决无线电频谱短缺的状况,然而传统的TCP拥塞控制方法不能很好的应用于认知无线电网络,所以有必要针对认知无线网络的特点,改进现有的拥塞控制方法。本文首先介绍了认知网络的概念,然后分析了认知网络传输层存在的问题及主要优化方法,最后分析了未来的发展趋势。     

A Framework for Cognitive WiMAX With Frequency Agility

Cognitive radios have the ability to sense the radio spectrum environment and to switch dynamically to available frequency ranges. Mobile WiMax is an emerging wireless networking standard that could potentially benefit from cognitive radio technology. We develop a framework for applying cognitive radio technology to mobile WiMax networks to increase capacity and simplify network operations. In the proposed cognitive WiMax architecture, base stations are equipped with sensitive detectors and assign channels to subscriber stations dynamically based on spectrum availability. Power control is employed to increase frequency reuse in conjunction with spectrum sensing. Using computer simulation, we evaluate the performance of ldquocognitive channel assignmentrdquo relative to conventional dynamic channel assignment. Our numerical results show that cognitive radios can substantially increase the capacity of emerging WiMax networks by exploiting inherent spectrum hole opportunities. The key performance parameters determining the achievable capacity of cognitive WiMax networks are the detection and interference range, which depend in turn on characteristics of the radio propagation environment.