一种基于对等协作的动态频谱分配算法

随着无线多媒体技术的发展,优质频谱资源越来越稀缺.针对频谱稀缺和频谱共享问题,提出了一种基于对等协作的动态频谱共享算法.运营商将自己的授权频谱资源部分或全部放入共享频谱池,并根据节点感知到的频谱的使用状况,平等分配该频谱池中的所有资源.仿真结果表明,所提的对等协作方案在运营商间没有信息交互的情况下,网络性能明显优于静态频谱分配方案,并且非常接近运营商间完全信息交互的频谱共享方案.     

感知无线电中频谱共享技术的研究

文章研究了感知无线电网络中联合频谱分配和调度的问题,给出了基于物理干扰模型的频谱分配算法。调度算法是对由频谱分配算法得到的一系列传输模式进行调度,从而实现频谱共享。本文基于提出的频谱分配算法通过仿真比较了三种调度算法,结果表明考虑了公平性的调度算法的网络吞吐量有稍微的降低（可达到最大吞吐量的96%）,但感知用户的整体需求满足度却得到了很大的提高,即达到了很好的公平性。     

IEEE802．22 WRAN网络中基于拍卖的频谱租借算法

在IEEE802．22WRAN网络中,基站间的频谱共享是一个重要的研究方向。若每个WRAN基站伺机占用信道,将带来信道分配不均的问题。利用拍卖理论激励基站间平衡信道分配,提出一种动态的频谱租借算法。该算法将频谱共享情况建模为一个拍卖基站和多个竞拍基站的拍卖模型,同时考虑竞拍基站间的信道需求和拍卖基站的收益,建立频谱共享的数学优化模型。仿真结果表明,与已有的频谱拍卖机制相比,该算法能获得较高的拍卖收益。     

混合式频谱共享系统功率分配研究

该文结合机会式频谱共享(Overlay)与共存式频谱共享(Underlay)提出一种混合式频谱共享模型。基于提出的模型,考虑次用户理想感知和非理想感知两种情况,采用离散状态马尔科夫过程对信道活动进行建模,进而在平均容量最大化准则下分析了混合式频谱共享系统的功率分配问题,导出了次用户的最优功率分配策略及系统可获得的最大容量。理论和仿真结果表明,基于最优功率分配策略的混合式频谱共享系统可以获得比Overlay或Underlay系统更高的容量。     

无线电频谱利用面临的问题、机遇与对策

针对日益严重的无线电频谱资源利用问题,重新审视了频谱概念和频谱稀缺性问题.分析表明,只要采用合适的频谱管理策略和高效频谱利用技术,频谱资源可以满足无线电业务高速增长的需求.结束频谱资源紧缺局面的根本途径是开发高效频谱利用技术,而多无线电系统动态频谱分配与共享技术最具潜力.同时,无线电频谱政策必须作相应的调整,使之适应技术发展和市场业务需求,充分发挥高效频谱利用技术的潜力.通过对多无线电系统动态频谱分配与共享技术的分析,结合国际频谱政策变化特点和改革实践,给出了我国频谱政策改革的几点建议.     

动态频谱分配与频谱共享研究综述

文中针对当前无线频谱政策和无线频谱技术局限所导致的频谱整体利用率低的问题,分析了能有效提高频谱利用率的动态频谱分配和共享技术的研究现状,包括相邻和分片动态频谱分配技术,共存和覆盖式频谱共享技术,感知无线电技术,以及频谱池技术,并讨论了其未来的研究方向,尤其是感知无线电和基于OFDM的频谱池方法.     

动态频谱共享简述

无线电频谱是新一代信息技术的重要载体,频谱共享是解决传统使用方式带来的资源供需矛盾和资源利用率低等重要问题的有效手段,为了对动态频谱共享进行介绍,首先通过解析频谱共享概念,分类阐述频谱共享方式,加深了对频谱共享内涵的理解,之后具体介绍了动态频谱共享技术的发展和两种主流实现技术,最后讨论了推行频谱共享的必要性。     

混合频谱共享方式下多用户动态频谱分配算法

为解决混合overlay/underlay频谱共享方式下多用户动态频谱分配问题,构建了混合频谱共享方式下动态频谱分配模型,提出了基于Q学习的多用户动态频谱分配算法. 该算法在不对主用户产生有害干扰的前提下,以最大化次用户总吞吐量为目标,构建了与次用户相对应的虚拟次用户作为智能体. 通过与环境交互学习,进行信道和共享方式初选;频谱分配系统根据冲突情况和各智能体的学习结果调整信道分配策略直至次用户间无冲突. 仿真结果表明,该算法在无信道检测和信道先验知识的条件下,能根据前一时隙信道状态和次用户传输速率需求,实现动态信道分配和频谱共享方式确定,避免次用户间冲突,减少主次用户间冲突,有效提升次用户总吞吐量.     

基于地理位置的频谱共享系统功率分配

针对次用户地理位置分布的随机性,提出一种基于地理位置的多信道underlay频谱共享模型,并设计了一种基于凸优化的功率分配算法以提高频谱资源利用率。首先根据不同地理位置的次用户对主用户干扰的差异,设计一种基于产出投入比的公平性信道分配准则,将复杂的多信道资源分配问题转化为单信道功率分配问题;继而采用一种基于凸优化的迭代寻优方式进行功率分配,最终获得次用户的系统信道容量。仿真结果表明,相比按接入时间先后分配信道的方法,基于地理位置的多信道underlay频谱共享模型可以获得更高的信道容量。     

授权的频谱共享技术

随着无线频谱资源需求的不断增加,如何更有效地利用稀缺的频谱资源成为了各国关注的重点问题。授权的频谱共享技术作为一种新兴的频谱资源管理方式,允许获得共享授权的用户在不影响原频谱所有者服务的情况下共享使用该频段。目前,美国和欧洲正在大力推动授权的频谱共享技术的应用,这种方式可以为我国频谱管理工作带来新的启发。     

基于拍卖的认知无线电频谱分配研究

分析了认知无线电中基于拍卖的频谱分配的特点,给出了认知无线电系统中的频谱拍卖模型,并讨论了第一价格和第二价格密封拍卖机制在认知无线电频谱分配上的应用,研究了认知无线电中频谱拍卖问题的最优价格、保留底价等问题。最后还给出了简单情形下的仿真,结果表明,基于拍卖的频谱分配在吞吐量和丢包率等性能上较随机分配方案有明显改善。     

OFDMA认知无线电网络中面向需求的频谱共享

从满足次网络通信需求的角度,设计一个两阶段模型,求解OFDMA 认知无线电网络中频谱租赁与分配问题。模型第1阶段,次基站收集次网络通信需求,向多个主基站租用频谱资源。运用Bertrand博弈对主、次基站的交易行为进行建模,并将纳什均衡作为最终定价方案。第2阶段,基于纳什议价方案,将次基站子载波和功率分配问题定义成非线性规划问题,并通过拉格朗日乘数法进行求解。仿真实验表明,相对于其他频谱共享方案,所提方案高效地满足每个次用户的通信需求。     

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.     

认知无线电频谱分配的博弈论方法

认知无线电中频谱分配问题目前受到了极大的关注。在问题的分析中,涉及了大量策略选择问题,因而可以利用博弈论的相关原理对其进行分析研究。文章介绍了认知无线电频谱分配的一些关键问题,分析了博弈论方法在认知无线电研究中的应用条件,并阐述了认知无线电频谱分配问题的博弈论框架,为今后的相关研究起到积极的促进作用。     

基于干扰消减的认知无线电频谱分配算法

在认知无线电网络的频谱分配过程基础上,提出了一种基于干扰消减的频谱分配算法.该算法通过将可用频谱分配给能够同时无干扰地接入同一频谱的所有认知用户来提高授权频谱的使用率.同时,该算法参考各个认知用户在初始阶段的可用频谱数量来为未分配到频谱资源的认知用户进行频谱分配,对频谱分配过程的公平性进行了优化.仿真结果表明,该算法能够在认知用户数量较多、可用频谱紧张的情况下获得较高的吞吐量.     

超密集网络中基于博弈论的频谱分配策略研究

超密集网络(Ultra-Dense Network,UDN)作为5G的关键技术之一,密集分布的小基站带来了系统容量和传输速率的提升,已成为近年的研究热点。针对UDN中严重的同层与跨层干扰问题,将博弈论应用到频谱分配中,求解相关均衡得到优化的频谱分配策略。使用Matlab对基于博弈论的频谱分配策略(SAGT)、对图论着色算法(GCA)和频谱随机分配算法(RSA)的性能进行了仿真。仿真结果验证了SAGT的性能,表明SAGT可以在有限的频谱资源下能有效地提高频谱的利用率。     

基于鲶鱼粒子群优化算法的认知无线电频谱分配

目前亟待解决如何获得认知无线电系统效益最大化问题,而求解最优频谱分配方法是一项关键技术,针对传统粒子群(PSO)算法收敛速度慢、易陷入局部最优解等缺陷,提出一种基于鲶鱼粒子群算法(CE-PSO)的认知无线电频谱分配方法。首先建立认知无线电频谱分配优化的数学模型,然后以用户取得的效益最大化为优化目标,引入"鲶鱼效应",保持粒子群的多样性,通过粒子间信息交流找到空闲频谱最优分配方案,最后采用仿真实验测试CE-PSO算法的有效性。结果表明,CE-PSO算法克服了PSO算法的缺陷,可以快速、准确地寻找到最优频谱分配方案,更好地实现系统效益的最大化,可以满足认知无线电系统的应用需求。