基于加权多特征参数模型的动态频谱接入方法

为尽可能满足认知网络系统对认知用户多种类型业务的传输需求,提出了一种基于信道加权多特征参数模型分组聚类的动态频谱接入技术. 通过建立可接入信道的加权多特征参数模型,采用多目标聚类实现信道的频谱池分组划分,以实现认知用户频谱的动态接入,满足认知用户业务传输对频谱性能的需求. 通过多特征参数组合、动态频谱仿真实验验证,结果表明该方法可有效地实现信道的性能划分,提高认知用户的频谱接入效率和业务传输性能.     

认知无线电网络中控制信道预约的MAC协议

提出了一种多信道自适应媒体接入控制（MAC）协议,该协议引入了竞争控制信道和预留控制信道. 认知用户在接入过程中,首先在竞争控制信道上预约、预留控制信道子帧,然后再通过预留控制信道基于请求带宽预约数据信道,同时认知用户通过维护信道状态表来分配和回收信道资源. 仿真结果表明,该协议可有效地调度多用户多信道接入,具有良好的可扩展性和端到端吞吐性能,可大大降低冲突和拥塞概率及端到端时延.     

一种适用于698~806MHz频段的认知MAC协议

针对广播系统与认知系统共存场景下的认知用户接入问题,提出一种适用于698⁸06MHz频段的认知MAC协议。该协议以分布式的方式对授权信道侦听,认知用户之间以协调的方式共享信道侦听结果,并采用基于竞争的方式接入空闲授权信道。利用蒙特卡洛仿真方法对所提出的协议进行了仿真。仿真结果表明,与传统MAC协议相比,该协议能够有效提高授权频段的频谱利用率,提升系统性能。     

基于多特征参数模型聚类的动态频谱接入策略

为尽可能地提高认知网络系统对认知用户多种不同业务类型的传输质量,提出了一种基于信道多特征参数模型聚类的动态接入技术。在建立认知用户可接入信道的多特征参数模型的基础上,利用多目标聚类方法实现信道的频谱池划分,用于指导认知用户制定不同的信道动态接入策略,满足认知用户不同的业务传输对频谱性能的需求。通过了多种参数组合以及动态频谱仿真实验验证,结果表明该方法可有效地实现信道的性能划分,提高认知用户的频谱接入效率。     

OFDMA系统实时业务分组调度算法

在移动通信系统中,常见的调度算法在处理实时业务时一般为信道状况好的用户分配过多的资源,而信道状况差的用户获得的调度机会相对较少。为保证实时业务的延迟要求,并兼顾不同用户间的公平性,基于正交频分多址接入系统,提出一种实时业务分组调度算法。在调度过程中,采用丢弃过期数据包的策略节省了系统资源。对信道状况好的用户采用较大的调度间隔,并采用高阶的调制编码方案将累积的数据包在一个调度间隔内发送,从而给予信道状况差的用户更多的调度机会。仿真结果证明,提出的算法能较好的满足实时业务的延迟要求,相对于改进的最大权重延迟优先算法和正比公平算法提高了用户间的公平性。     

基于多信道的无线自组网信道接入协议设计

基于无线自组网中多址接入协议对网络性能有着极其重要影响的特点,重点研究了无线自组网多址接入协议层信道接入技术,分析了现有的主要的无线自组网多址接入协议.基于CSMA/CA信道接入协议,提出了一种改进的中小型无线自组网多址接入协议.改进的无线自组网多址协议采用控制信道和接入信道分离设计,改善了网络的信道利用率和传输的可靠性.     

应用于分布式无线网络支持语音/数据业务的媒体接入控制协议

针对分布式无线网络提出了一种支持语音/数据业务的多信道媒体接入控制协议 .该协议基 于竞争的 CSMA /CA机制 ,具有动态的信道分配并且信道数目不依赖于网络拓扑结构的特点 . 协议改进了 IEEE 802. 11标准中的退避算法 ,并采用不同的帧间隔以保证实时语音业务的性能.     

认知无线电网络基于干扰概率的频谱接入策略

频谱接入策略是认知用户在不影响授权用户的情况下,高效使用空闲授权频谱的关键.提出了基于授权用户干扰概率的频谱接入策略,有业务需要传输时,认知用户感知信道,通过计算不同属性的授权频谱剩余空闲时间,确定可传输的业务包数量,在提高频谱利用率的同时,降低对授权用户的干扰.理论分析与实验验证表明,所提出的策略能有效减小对授权用户的干扰概率,空闲频谱利用率能稳定地保持在较高水平.     

基于概率密度估计的认知无线电动态频谱接入算法

提出一种基于概率密度估计的动态频谱接入算法,通过由支持向量机拟合出的授权频段空闲时长的概率密度,对信道状态进行评估,认知无线电用户根据信道状况选择接入. 该算法可以进行自适应调整,具有良好的实用性与灵活性. 仿真结果表明,所提出的算法可以有效降低信道的冲撞率,同时提高认知无线电用户的吞吐量和服务质量.     

一种基于用户的自适应安排多址接入协议

提出了用户根据业务积压情况自适应安排传输的多址接入协议(UASMA),它利用自组织算法确定网络中处于激活态节点的个数,使用轮询的方式妥善安排分组的传输,根据用户业务量合理地调整节点每次传输的分组数．它采用独特的帧结构,并提出参考帧长的概念,大大提高了信道的利用率．UASMA协议同时提出了一个高效的接入竞争解决算法,保证激活节点能够迅速接入信道．最后对UASMA协议的性能进行了仿真研究,并与CSMA协议、轮询机制和UPMA协议进行比较,仿真结果表明UASMA协议具有更优越的性能．     

Estimation for Traffic Arrival Rate and Service Rate of Primary Users in Cognitive Radio Networks

In order to estimate the traffic arrival rate and service rate parameters of primary users in cognitive radio networks, a hidden Markov model estimation algorithm (HMM-EA) is proposed, which can provide better estimation performance than the energy detection estimation algorithm (ED-EA). Firstly, spectrum usage behaviors of primary users are described by establishing a preemptive priority queue model, by which a real state transition probability matrix is derived. Secondly, cooperative detection is utilized to detect the real state of primary users and emission matrix is derived by considering both detection and false alarm probability. Then, a hidden Markov model is built based on the previous two steps, and evaluated through the forward-backward algorithm. Finally, the simulations results verify that the HMM-EA algorithm outperforms the ED-EA in terms of convergence performance, and therefore the secondary user is able to access the unused channel with the least busy probability in real time.     

认知无线电系统转移接入概率的动态子载波分配

针对认知无线电系统可用子载波的动态变化,提出一种基于接入概率的动态子载波分配方法. 该方法通过控制认知用户在子载波上的接入概率最大化系统的吞吐量,保证了用户的服务质量需求. 为简化求解过程,提出一种基于接入概率转移的启发式算法,该算法可将子载波接入概率在用户间转移,直至所有用户的速率需求都得到满足. 仿真结果表明,在瑞利衰落信道环境下启发式算法能得到全局最优解. 同时,与现有动态分配方法和载波侦听多路接入方法相比,新方法能有效地提高系统吞吐量性能.     

认知无线电网络中的参数优化问题

针对在多协作用户宽带信道情况下,认知无线电网络中当信道增益固定时,检测时间、功率以及带宽分配等参数的优化问题,提出了各参数的联合优化算法.以信道容量为目标函数,给出了最优的资源分配算法.结果表明,该算法能够实现频谱接入并且极大地提高了次用户系统的总信道容量,且资源分配与主用户占用的概率、峰值发射功率和干扰约束等因素有关.在多认知用户网络中,参与合作的用户越多,接收信号的信噪比越高,次用户系统的总信道容量越大.     

Cooperative RRU selection algorithm for multicast service in C-RAN wireless networks

In the centralized, collaborative, cloud-based and clean wireless access network(C-RAN), the problem of the selection of the RRUs in cooperating group realizing CoMP for multicast service exists. In this paper, we propose an algorithm for RRU selection based on the signal receiving quality of multicast users and immediate load of RRUs. This algorithm adopts the channel capacity and the occupied resources as the optimal objects to establish the objective functions. And we find the optimal solution of the objective functions to achieve the appropriate cooperating RRU group. Contrasting with the selection algorithm based on signal receiving quality and geographical location, simulations show that the proposed algorithm improves the throughput and service fairness of multicast users in the CoMP system, and meanwhile reduces the load of the selected cooperative RRU and balances the system load.     

一种传感器网络访问控制机制

访问控制是传感器网络中极具挑战性的安全问题之一．传感器网络作为服务提供者向合法用户提供环境监测数据请求服务．现有的基于公钥的传感器网络访问控制方式开销较大,难以抵制节点捕获、DoS和信息重放等攻击．为此,提出了基于单向Hash链的访问控制方式．为了增加用户数量、访问能力的可扩展性以及抵制用户捕获攻击,提出了基于Merkle哈希树的访问控制方式和用户访问能力撤销方式．分析、评估和比较的结果显示与现有的传感器网络访问控制方式相比,该方式的计算、存储和通信开销较小,能够抵制节点捕获、请求信息重放和DoS攻击．     

基于概率预测的动态频谱接入信道选择方法

对动态频谱接入中的多个频谱的选择问题进行了研究,综合考虑物理层频谱感知错误和信道衰落等不利影响,提出了一种基于概率预测的动态频谱接入策略.该策略基于交替更新过程的结论,能够在提高频谱利用率的前提下为认知网络中次用户选择可用度较好的信道.推导了该方法的时延性能理论分析结果,仿真结果表明,提出的算法与现有的随机频谱接入算法相比具有更好的时延性能.     

认知无线电系统中OFDM多用户资源分配算法

基于认知无线电技术特点和OFDM传输特性,提出一种OFDM多用户资源分配算法．认知无线电用户根据感知的资源状况,针对用户的带宽以及QOS等要求,通过对子载波和功率的分配使得整个信道容量达到最大．本算法引入“调度因子”来体现用户子载波分配过程中“比例公平”的原则,保障每个用户都能满足一定的通信要求;引入“衰减因子”和用户设备类型,在不干扰授权用户通信的前提下进行多用户之间分配子载波和功率．算法采用“二步法”,以降低计算复杂度,满足于认知无线电实时性要求．仿真结果表明所提算法相对于FDMA方案信道容量至少提高40％．     

认知无线电中预测性频谱探测时间的优化

在具有时隙模式信道的认知无线电（CR）网络中,为使认知用户尽快找到可用信道,基于频率维相关性的预测,提出了一种表征1组信道可用性信息的全新概念,即信道可用性矢量(CAV) ;并将如何使认知用户在最短时间内找到可用信道的问题规划成马尔可夫决策过程(MDP),从而找到根据当前信道可用性矢量的最佳频谱探测策略. 通过在广东省实际测量得到的频谱占用性数据,验证了该方法相比简单的随机频谱探测及顺序频谱探测能使认知用户更快地找到可用信道,不失为低速率业务应用在高占用度频谱中的一种较好解决方案.