基于频谱预测的认知无线接入研究

本文提出基于认知无线电的语音类业务,来扩大认知无线电的应用范围。并且针对认知无线电中,频谱变化时,会强制中断语音类业务,降低认知无线电服务质量,引入一种基于测量的不断修正的频谱资源预测模型。通过频谱资源预测模型,在发生强制中断时或者前,提前切换到其他在下一时刻发生强制中断率低的信道。     

认知无线电中的频谱接入技术

认知无线电是一种基于软件无线电的智能通信系统,它能够认知周围环境,并能通过一定的方法相应地改变某些工作参数来实时地适应环境,从而达到提高频谱利用率、缓解频谱资源紧张的目的.授权频段的频谱利用问题是认知无线电实现的关键技术之一.研究了授权频段的两种频谱利用方法:动态频谱接入和基于动态频谱接入模型之一的机会频谱接入.     

动态频谱接入MAC协议研究

机会频谱接入（OSA,Opportunistic Spectrum Access）允许未授权用户在空间域和时域上共享授权频谱,但仅当授权用户没有占用这些频谱时认知用户才能接入。特别地,频谱环境的动态性使MAC协议设计面临着几个重要的问题,即认知用户需要确定何时以什么方式接入哪一个信道发送／接收数据而不影响主用户的通信。从OSA-MAC设计面临的技术挑战出发,对近年来国内外在该方向的研究成果做了总结和分析,并阐述了OSA-MAC设计亟待解决的问题和今后的研究方向。     

动态频谱接入MAC协议研究

机会频谱接入（OSA,opportunistic spectrum access）允许未授权用户在空间域和时域上共享授权频谱,但仅当授权用户没有占用这些频谱时认知用户才能接入。另外频谱环境的动态性使MAC协议设计面临着几个重要的问题,即认知用户需要确定何时以什么方式接入哪一个信道发送/接收数据而不影响主用户的通信。从OSA-MAC设计面临的技术挑战出发,对近年来国内外在该方向的研究成果做了总结和分析,并阐述了OSA-MAC设计亟待解决的问题和今后的研究方向。     

基于主动频谱感知接入的认知无线电台研究

讨论了所研制的工作于30-512 MHz的基于主动频谱感知接入的认知无线电台。该电台实现了认知无线电动态频谱接入最为关键的几大功能：频谱感知、频谱会合、频谱监视,以及频谱切换。试验结果表明,该电台具备在不依赖于公共控制信道的情况下自动寻找空闲信道建立链路的能力,也具备在当前通信信道上出现主用户信号或其他干扰信号时自动切换到其他空闲信道上继续通信的能力,为认知无线电技术的实用化提供了很好的借鉴。     

基于预留最优信道机制的CR动态频谱接入研究

在认知无线电网络中,如何提高次用户的性能是当前研究的热点。针对等级覆盖式频谱接入模型进行研究分析,考虑了动态频谱切换过程,建立三维的持续时间马尔可夫链模型,计算出切换概率、阻塞概率、掉线概率,并综合分析各个参数对这些概率的影响。同时提出为主用户预留最优信道数的方案,数值结果表明此方案能有效降低次用户的切换概率和掉线概率,使次系统的切换概率、阻塞概率、掉线概率更加均衡,且提高了次用户系统的接入容量。     

基于预留信道和强占优先相结合的接入策略

报道了一种用于话音／数据综合的蜂窝移动通信系统中的基于预留切换信道和强占优先策略相结合的业务接入方案。在本方案中为具有越区切换请求的话音呼叫提供了预留切换信道和强占数据业务的优先权相结合的接入策略。同时为了提高系统总的承载话音的业务量,也为新近产生的话音呼叫提供了一定的强占数据业务的优先权。结果表明：我们的方案可以为移动用户提供更好的服务质量。     

动态自适应频谱的接入策略研究

认知无线电技术利用非授权频谱资源进行业务传输,缓和了目前通信业务飞速发展与频谱资源稀缺的矛盾。动态频谱接入技术通过感知频带,使认知用户能够伺机接入未被主用户占用的频谱空洞。但是在接入过程中,特别是在多个认知用户竞争接入相同的可用频谱资源时,往往面临认知用户间的冲突和各认知用户的QoS得不到保证的问题。文章重点介绍了目前国内外在多个认知用户接入策略上的一些研究成果,并对这些成果进行分析,提出了今后需要进一步研究的方向。     

认知网络中基于用户带宽需求的频谱接入策略

针对认知网络中的频谱接入问题,基于多类用户不同带宽需求提出了一种新的频谱接入策略,即基于用户带宽的动态信道接入策略(BRDSA)。首次提出考虑拥有不同带宽需求的主用户和次用户利用频谱聚合技术进行频谱接入,而频谱聚合技术能够提高次用户对离散频谱的利用率。根据相关网络模型,利用排队理论和马尔科夫模型对整个系统状态进行了分析。仿真结果表明这种动态频谱接入策略极大地提高了频谱利用率。     

基于认知无线电技术的动态频谱接入

文章介绍了基于认知无线电的动态频谱接入技术,并对其网络架构、关键技术以及目前的研究现状进行了详细分析。在此基础上探讨了动态频谱接入网络中采用跨层协议设计方法的必要性。     

带有接入阈值和超时隙的认知无线网络频谱分配策略

为了提高认知用户的响应性能,并降低传输中断的概率,通过限制进入系统的认知用户数据包数量,并令授权用户以超时隙为单位优先使用信道,提出一种带有接入阈值和超时隙的集中式认知无线网络频谱分配策略。结合时隙序号及系统中认知用户数据包的数量建立2维离散时间Markov链模型,给出认知用户数据包的平均延迟、吞吐量及信道切换率等性能指标的表达式。建立系统收益函数,针对不同的超时隙大小给出接入阈值的优化设置方案,并利用优化结果,进行系统实验。实验结果显示：合理的接入阈值和超时隙大小可以有效提高认知用户的传输质量。     

一种基于认知无线电的动态频谱接入MAC方案

在传统的无线通信系统中,频谱的分配是固定的。但是由于通信过程的突发性,这些频谱的使用率很低。另一方面,随着无线通信和多媒体的高速发展和广泛应用,无线频谱资源日趋紧张。如何提高频谱利用率已经成为迫切需要解决的问题。一种可行的思路是把这些授权频谱向未授权用户开放,未授权用户采用动态频谱接入技术,在不对授权用户造成干扰的前提下使用频谱。本文以认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)为基础,提出了一种基于CR的动态频谱接入MAC方案(CR-Ad Hoc-MAC)。该方案允许未授权用户自适应地选取可用带宽,实现了动态频谱接入,有效地提高了频谱利用率。     

认知无线电频谱切换技术研究

认知无线电技术是为提高频谱利用率,解决目前无线频谱资源紧缺问题而提出的,准确快速的频谱切换技术是其实现的关键。论文针对认知无线电技术的频谱切换问题,总结频谱切换的关键技术及研究模型,讨论频谱切换技术面临的挑战,以及频谱切换技术的研究方向。     

基于业务区分的频谱接入策略分析

在认知无线网络中,如何保证认知用户的传输质量,满足其QoS要求是值得关注的问题。本文首先根据认知用户的QoS要求,将其分成两种等级,实时用户和非实时用户,并分别被建模成M/G/1排队模型,降低了对应的系统时延均值。然后根据系统传输时间均值,讨论了多信道接入策略,通过经典的遗传算法可得最优接入策略,考虑到遗传算法的高复杂度,实际应用中采用反比例接入算法求得次优解,实验数据表明反比例接入算法可以取得与最优接入策略相近的结果且能极大地降低计算时间。     

基于K-RBF神经网络的认知无线电频谱预测

提出使用K-均值聚类算法的RBF神经网络(K-RBF)来进行频谱预测。该模型根据历史信息预测频谱空穴的位置,从而选出合适的频谱供次用户选择,减少频谱预测过程的盲目性和频谱感知过程中的资源消耗。仿真结果表明,该方法可以获得很好的预测精度,其预测误差只有RBF神经网络的1/3。     

基于用户访问模式的性能测试模型探讨

本文阐述了现阶段性能测试指标确定存在的难点与局限性，分析了常用的多种用户访问模式，探讨了用户访问量、系统可扩展性。带宽占用等客户需求转化为性能测试指标的计算方法。     

基于频谱感知结果的认知无线电用户分簇方法

认知无线电用户的分簇由于不同位置频谱环境的巨大差异而成为亟待解决的问题之一。该文分析了认知无线电用户频谱感知结果之间相关性,基于分析结论提出一种基于频谱感知结果相关性的分簇算法,并考察了频谱感知结果量化对该算法的性能影响,得出增加频段数量的方式能够部分补偿量化带来的性能损失的结论。仿真显示,该文的分簇算法能够有效地对认知无线电用户进行分簇,在频谱感知结果量化的条件下,也能达到较好的分簇性能。从可靠性、准确性和自适应能力等方面,相较传统基于地理位置的分簇方法,该文所提出的分簇算法能综合考虑频谱环境的特点,更加具实用价值。     

混合DS－SFH扩频多址通信系统采用RS码的性能界限的分析

本文推导了混合直接序列和慢跳频扩频多址通信系统，在Ｒｉｃｉａｎ和Ｒａｙｌｅｉｇｈ多径衰落信道中，采用ＲＳ编码和非相干ＤＰＳＫ、ＦＳＫ调制的系统性能界限，提出了利用探测多径干扰和多址干扰是否存在的信道信息的ＲＳ译码新算法。     

带缓冲队列的认知用户接入授权系统模型研究

本文用Markov链模型分析了拥有频谱转移机制的认知无线电网络用户接入授权频段的一般模型.在此基础上,推导了认知用户阻塞概率及被迫中断概率这两个重要的系统参数.此外,我们提出了一个认知无线网络的缓冲队列方案.结果表明,使用此方案的系统的认知用户阻塞概率及被迫中断概率均低于原系统,缓冲队列方案可以显著的提高系统性能.