机会频谱接入中能量有效感知接入策略联合设计

在非时隙主用户网络中,为了提高认知无线网络中认知用户的能量有效性,基于序贯决策理论提出了一种新的自适应机会频谱接入算法。该算法以最大化能量有效性为目标,通过建立感知接入联合优化模型,使得认知用户能够以最优的信道感知时间和传输功率接入信道。同时,在功率控制过程中引入认知用户请求数据包长度,使得传输功率可以基于数据包长度自适应控制。上述目标优化求解过程中,借助于非线性分式规划理论将其转化为线形规划问题,并运用二分搜索算法寻求最优解。仿真结果表明,所提算法能够实现感知性能和感知能耗的有效折中,有效提高认知用户的能量有效性。     

主用户随机接入/离开模型下的频谱感知性能

经典的频谱感知性能分析方法通常假设主用户信号占满整个感知时隙,但实际上主用户可能在感知时隙的任意时刻接入或离开,针对这一情况,依据主用户随机“接入/离开”行为特征进行建模,在此基础上展开频谱感知性能的分析.首先,根据主用户接入或离开时刻在感知时隙内的位置,分4个场景进行讨论,得到主用户信号在感知时隙内持续时长的概率表达式;然后,采用能量检测方法,通过理论推导获得次用户平均检测概率的函数表达式.数值仿真结果验证了理论推导的合理性,同时表明主用户的随机“接入/离开”行为不仅显著影响感知性能的变化趋势,还使得次用户的感知最大降低达50%以上.     

一种基于业务区分的随机接入方案

通过对移动通信系统关键技术的发展趋势和网络实时业务服务质量（QoS）需求的分析,提出了一种适用于时分－正交频分多址接入系统（TD-OFDMA）的简单高效的随机接入方案。在该方案中,网络终端利用特有的优先随机接入信道（FRRACH）对不同时延特性的业务采用不同的随机接入机制,从而有效地避免分组碰撞,保障实时业务的QoS需求。理论分析和仿真结果表明,该方案在成功接入概率、接入时延以及资源利用率等方面的性能较目前常用的随机接入方案有着较大的改善。     

认知无线电中接入机会的建模与优化

针对认知无线电系统中次级用户的感知接入问题,提出了一种频谱感知与接入机会联合建模的优化方法．该方法考虑了频谱感知对次级用户接入机会的影响,并分析了用户间分布对次级用户接入机会的作用,使次级用户系统能够根据不同的应用场景工作在最佳状态．而目前现有的相关工作忽视主次用户之间在空间分布上的关系,使理论分析不能够匹配实际问题．仿真结果验证了联合建模方法能够匹配实际情况,利用此方法设置次级用户系统可以使其频谱利用效率最高．     

北京地区电视频段空域动态频谱接入机会测量与分析

为探索在城市环境部署认知无线电设备的可行性,确定繁忙都市城区环境存在多少动态频率接入机会可以被利用,对北京地区470~806MHz电视电磁频段进行了移动测量和定点测量. 经估算,18%的北京城区室内区域存在空域频谱利用机会. 通过理论计算和实际平台设备验证得到在不干扰附近电视接收机条件下,室内电视频段认知无线电设备的最大发射功率. 证明了即使在北京这样无线电业务繁忙的大都市市区,仍存在大量的潜在频谱利用机会,可供新兴的动态频谱接入技术利用.     

基于子前导序列的IoT系统随机接入方案

为了降低物联网（IoT）系统中通信设备的平均接入时延,提高接入成功率,设计了一种适用于大量通信设备竞争接入的前导序列,并提出了相应的随机接入方案.该随机接入前导序列主要基于对原序列的频分复用,增加了可用的前导序列数量,从而降低了接入冲突概率,减少了接入冲突所造成的接入时延与物理上行共享信道资源的浪费.仿真结果表明,该随机接入冲突检测算法可以有效地降低IoT系统中通信设备的平均接入时延,提高通信设备的接入成功率.     

分布式网络中采用图型博弈的动态频谱接入

针对分布式无线网络中用户关系拓扑结构的任意性和复杂性带来的维灾问题,提出了一种基于图型博弈的动态频谱接入算法.利用环境信息的非对称性把频谱接入问题抽象为图型博弈模型,并用模型中的图型拓扑表示现实环境中博弈的内在结构;以最小化个人后悔值代替最小化系统后悔值来求解纯策略纳什均衡点.与现有算法比较,该算法能有效降低运算复杂度,满足通信中实时性的要求.仿真结果表明,该算法能快速收敛到无冲突的纯策略纳什均衡,提高了系统容量和功率利用率,在资源匮乏时优势明显.     

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.     

基于功率调整与随机接入联合优化的 RFID多读写器抗干扰算法

提出了一种集随机接入和功率控制于一体的多读写器抗干扰联合优化算法,可根据读写器密度自适应调节2种作用的权重.首先全面考虑接入概率、功率大小和信道选择对读写器信噪比的影响,将多读写器抗干扰问题建模成混合-整数规划问题;其次采用广义Benders分解方法将算法分解成易求解的子问题和二进制规划主问题,并证明了算法收敛于全局最优解;最后通过仿真验证了算法在标签识别率和公平性方面优于现有方案.     

机会可控的补偿随机规划模型

分析了已有的随机规划处理方法,针对原有方法中存在的不能兼顾补偿和约束机会控制的问题,提出了机会可控的补偿随机规划模型,在补偿随机规划模型的基础上,对允许违背的约束或者相应的补偿增加机会控制.以明确的反应决策者的态度,分析了模型的结构,设计了以遗传算法和单纯形法为基础的分解算法对模型进行求解.实际算例证明了模型和分解算法的有效性.     

用于多跳中继网络的随机接入协议

提出时分多址方式下由固定中继节点支持的透明模式下的随机接入协议, 通过中继节点与用户间的合作重传来解决多个用户同时接入发生碰撞的问题. 协议的核心思想是从协议层角度利用网络资源通过选择性重传提供分集, 当数据分组发生碰撞时, 接收端能够利用已接收的数据信号恢复分组, 且不增加调度开销、不增设天线, 发生碰撞时的信道资源不再被浪费.仿真结果表明,该协议与以往研究相比, 网络的整体性能得到了明显改善.     

交织多址单步随机接入

为了减小随机接入时延并降低碰撞概率,提出采用交织多址作为单步随机接入资源请求数据部分的多址接入方式,通过在数据段加入若干附加比特扩大了可用随机标识的数量,并设计了一种异步接收机结构用于数据部分的多用户检测,分析和仿真结果表明所提出的方法能够大大降低碰撞概率．     

认知无线网络中频谱池接入策略性能分析

为了进一步提高无线频谱使用效率,提出了一种认知无线网络中新的动态频谱接入策略,该策略建立在频谱池的基础之上,较即时接入方式有较高的接入效率. 研究了频谱池的最佳容量和频谱池更新时间,发现最佳容量和系统效率之间的定量关系,提出了频谱池在授权频段和非授权频段不同的动态更新策略.仿真结果表明,2种频段内的频谱池更新时间基本都在1h之内动态变化。     

磁阻式随机存储器研究现状

介绍了磁阻式随机存储器(MRAM)的基本原理、单元电路结构及其主要功能和特点,并对其发展前景作了展望.     

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.     

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.