基于认可度的主服务博弈频谱共享算法

针对包含多个主服务和单个次服务的频谱共享场景,提出一种市场驱动的认知频谱共享算法。在频谱水平差异下考虑次服务的频段选择偏好和主服务的信誉度,引入认可度机制,对基于Bertrand博弈的频谱共享模型进行改进,提出新的次服务效用函数,形成新的博弈,并证明其纳什均衡存在;构建频谱租赁框架,定义算法周期和阶段,提出认可度更新机制,实现认可度参数的动态更新,以体现次服务在不同算法周期中的买家意愿,并对主服务的不诚信行为进行惩罚,从而优化频谱共享环境;将算法扩展到了不完全信息条件下的动态博弈情形,并探讨了其局部稳态。仿真实验结果表明,该算法适应实际情况,并提高了频谱共享的合理性和有效性。     

基于价格的认知网络频谱共享博弈论模型

随着各种无线移动终端和各种无线电新应用业务得到飞速发展,人们对无线频谱的使用更加频繁,对无线频谱资源的需求日益增加,从而使无线频谱成为一种稀缺资源。频谱的稀缺会成为制约无线通信行业发展的瓶颈。为了更加有效地利用频谱资源,文中利用经典的经济学中的古诺博弈模型来分析认知网络中的频谱分配问题,考虑主要(授权)用户频谱供给量对频谱价格的影响,对原有价格函数进行改进,体现主要用户对频谱价格的影响,构建新的频谱分配模型,并提出新的效用函数,来更好地分析认知无线电网络中频谱分配问题,证明纳什均衡的存在性,有效提高频谱利用率。仿真结果表明,该算法更加贴近实际网络,更好地反应了主要用户的竞价意愿,达到了一定的实际应用能力。     

一种基于认知频谱共享的资源分配算法

认知MIMO系统存在着两种接入机制:一是认知用户(CR)侦测主用户(PR)上的频谱空洞并伺机接入的机会频谱接入(OSA)机制;二是频谱共享(SS)机制,即只要选取合适的约束条件,将CR传输对PR通信造成的影响控制在一定范围内,那么就可以允许主从用户同时在授权频段上进行传输。本论文重点对后者展开研究,利用瑞利衰落信道的统计特性,在PR均值干扰功率(AIP)约束和CR发送功率约束下,求解实现CR遍历容量最大化的认知MIMO系统资源分配方案。与传统的利用PR峰值干扰功率约束(PIP)的方案相比,这种方法不仅可以消除感知时间不确定度的影响,易于工程实践的应用,而且通过仿真证明了它还能够同时提高PR和CR系统的遍历容量,使系统获得更好的性能。     

基于频谱异构和用户移动的频谱共享算法研究

频谱共享允许多个认知节点以机会主义方式使用空闲频谱资源,而绝大多数的频谱共享研究没有考虑传输距离、错误率等方面的频谱异构特性。针对集中控制认知无线网络,提出一种基于频谱异构和用户移动的频谱共享算法。网络中不同类型的频谱信道具有不同的覆盖范围,认知用户可以静止或移动。认知用户的信道分配综合考虑了信道可使用时间、用户地理位置、接入公平性等因素,并在此基础上建立了一个信道分配效用函数,最终目的是最大化系统总效用。仿真结果表明,提出的频谱共享算法能够大大减少系统中的信道切换次数,同时系统其他方面的性能也能够得到保证。     

认知无线网络中基于博弈的频谱共享*

研究了认知无线网络环境中基于价格动态性的频谱共享,主要用户服务提供商以不同的频谱价格向认知用户服务提供商出售空闲频谱,认知用户根据获得的收益调整对频谱的需求。在全体服务提供商对频谱价格满意的基础上,为最大化认知用户的收益,提出了基于静态博弈和动态博弈的频谱共享方案。仿真结果表明,通过合理设置学习速率,动态博弈达到了接近静态博弈的性能,最大化认知用户的收益。     

基于价格的认知网络频谱共享博弈论模型

随着各种无线移动终端和各种无线电新应用业务得到了飞速发展,人们对无线频谱的使用更加的频繁,对无线频谱资源的需求日益增加,从而使无线频谱成为一种稀缺资源。频谱的稀缺会成为制约无线通信行业发展的瓶颈。为了更加有效的利用频谱资源,本文利用经典的经济学中的古诺博弈模型来分析认知网络中的频谱分配问题,考虑主要（授权）用户频谱供给量对频谱价格的影响,对原有价格函数进行改进,体现主要用户对频谱价格的影响,构建新的频谱分配模型,并提出新的效用函数,来更好的分析认知无线电网络中频谱分配问题,并纳什均衡的存在性,有效提高频谱利用率。仿真结果表明,该算法更加贴近实际网络,更好的反应了主要用户的竞价意愿。达到了一定的实际应用能力。     

认知无线电网络中频谱分配算法

随着科学技术的发展,无线通信技术逐渐趋于成熟,虽然频谱资源日益增多,但是认知无线电的频谱仍是处于紧缺状态,在一定程度上对无线通信的发展有着阻碍和抑制的作用。比如一些用户的需求在认知无线电网络中并没有得到满足,这一问题具体表现在频谱分配算法的不够严谨,存在很大的欠缺。     

基于社交网络的认知无线电频谱共享模型*

综合考虑激励因子、用户优先级和用户信誉提出一种基于社交网络的认知无线电频谱共享模型,并据此提出新的频谱共享方案。提出的方案通过对因子排序和比较各非授权用户的因子值,确定共享频带的非授权用户。结果表明,与未考虑社会关系的频谱共享方案相比,提出的频谱共享方案对应的成功共享次数更多,更能适应个性化的频谱共享环境。     

认知无线电中基于博弈论的频谱分配算法*

利用博弈论分析了认知无线电网络中动态频谱分配问题,构建了基于博弈论的认知无线电频谱分配问题模型,提出了基于潜在博弈论的分布式频谱分配算法,并得到了相应博弈过程的纳什均衡。仿真结果表明,该算法能在较短时间内收敛到稳定状态,潜在函数取值达到最大值、系统总干扰水平降到最小、用户的SIR水平得到明显改善,达到了潜在博弈下信道分配的纳什均衡,实现了提高频谱利用率的目的。     

认知MIMO频谱共享系统中基于感知的预编码优化

提出了一种基于时域频谱感知的空域频谱共享策略:先对主用户频谱进行时域感知,如果主用户不存在则立刻进行认知通信,否则根据感知结果调整波束方向和发射功率,以尽量减小对主用户的干扰。具体地,以预编码矩阵为优化参数,最小化次用户均方误差为优化目标,在对主用户的干扰功率约束下,得到了最优的预编码策略。此外,还分别研究了硬判决和软判决对预编码优化的影响。仿真结果表明,基于感知的频谱共享获得的符号均方误差小于传统的频谱共享策略;而基于软判决的频谱共享策略优于基于硬判决的策略。     

基于可信度的认知无线电频谱侦听算法

提出一种基于可信度的频谱空穴侦听算法,减少向公共接收机发送的侦听比特数。根据能量检测理论,若能量分布在“判决”区域,则感知用户将发送1 bit或2 bit的自适应量化值,以报告基于侦听可信度因子和似然判决的感知结果,否则感知用户不发送信息。性能分析与仿真结果表明,该算法在确保侦听性能损失较小的情况下,能降低用户的平均侦听比特数。     

适用于频谱重叠共享CRN的分组调度算法

为在降低认知用户对主用户干扰的同时保障认知业务的服务质量(QoS),提出一种基于干扰控制的分组调度算法,适用于以频谱重叠共享方式接入的认知无线电网络。该算法在MLWDF-IM算法的基础上进行改进,定义干扰控制因子和服务紧迫性函数,以此设计调度策略。仿真结果表明,该算法能在干扰抑制性能略有降低的情况下提高业务的QoS。     

基于认知无线电技术的动态频谱分配方案研究

随着物联网的发展,人们能够更加方便快捷地利用智能终端,随时随地接入到无线网络中进行业务数据传输.然而,激增的移动用户数量和业务的带宽需求,使得无线频谱资源日益稀缺,现有固定式频谱分配方案面临巨大挑战.面向物联网发展,如何满足用户的高移动性和呈爆炸式增长的业务传输需求成为物联网研究的重点.认知无线电技术,一方面允许用户终端自适应感知所处环境的频谱资源空闲信息,为用户营造一个无缝的接入环境,保证用户的高移动性;另一方面通过动态频谱分配有效地解决了频谱资源稀缺和现有授权频谱资源利用率低的问题,为用户的海量数据传输提供保证.作者基于认知无线电技术,提出了一个用户终端和网络端共同参与决策的两级动态频谱分配框架结构,并提出了两级动态频谱分配方案.该方案设计包含:空闲频谱资源排序选择算法和集中式的联合优化匹配算法.通过用户终端和网络端的协同工作,文中所提出的两级动态频谱分配方案能够有效满足用户的高移动性和业务传输服务质量需求,实现空闲频谱资源利用率和频谱间切换概率的联合优化,为移动用户的海量数据传输提供保证.仿真实验结果表明,与传统图匹配方法相比较,该方案能够平均提高全网服务质量有效吞吐量70%,平均降低频谱间切换概率56%.     

认知无线网络的Rubinstein博弈频谱共享方法研究

针对传统的功率控制算法限制认知用户的发射功率而影响其服务质量(Quality of Service, QoS)的问题,提出了一种基于功率控制的多人Rubinstein博弈频谱分配算法。该算法通过牛顿迭代公式降低认知用户的发射功率并依据各个用户间的干扰得到相应的链路质量;将经济学中的贴现因子与用户的链路质量建立映射关系;通过链路质量调整认知用户子博弈顺序使得网络总传输速率达到一个相对稳定的状态。仿真结果表明:多个认知用户在同一信道下共享频谱时,采用多人Rubinstein博弈算法对系统的总传输速率有明显的提升,使系统处于稳定且高速的传输状态并节省了一半以上的频谱分配时间。     

基于图着色理论的最大效用频谱分配算法

研究基于图着色理论的频谱分配算法,提出一种改进的最大效用频谱分配算法。该算法生成类似于ISAA算法的用户效用矩阵和相应的干扰矩阵,选择最大效用用户或干扰值为0的用户进行频谱分配。仿真结果表明,该算法能有效减少频谱分配的时间开销,提高频谱的使用效率,最大化认知无线电系统的总效用。     

认知无线电系统协作频谱感知机制优化

为使干扰受限情况下的频谱感知效率达到最大,提出一种认知无线电系统协作频谱感知机制的优化方案。定义系统模型,运用协作频谱感知对系统目标进行联合优化,包括感知时间、传输时间、参与协作的感知用户数在内的感知参数优化。仿真结果证明,采用该优化方案,能在满足干扰受限的条件下最大化频谱感知效率。     

一种基于全相位FFT的频谱感知算法

为提高能量检测算法的性能,提出一种基于全相位快速傅里叶变换( FFT )的频谱感知算法。全相位FFT中的数据预处理过程,考虑了数据段中心样本点所有可能组合的情况,从而减少因信号截断所导致的频谱泄露,提高谱分析精确度。以能量检测法为例,通过Matlab对基于传统FFT和全相位FFT的频谱感知算法进行理论分析和仿真,结果表明,在信噪比相同的条件下,后者的谱间干扰较小,信号的误检率较低;在相同虚警率的条件下,后者可使频谱泄露得到有效抑制,获得的频谱更接近于真实的频谱信息,检测概率相应提高。因此,全相位FFT能量检测法的检测性能明显优于传统能量检测法。     

认知网络中基于竞价模型的切换频谱分配

通过对最新竞价算法的分析,针对频谱分配过程中频谱使用率低下的缺点,提出一种认知无线电中基于竞价机制的具有较高频谱使用率的频谱分配算法。引入干扰价格,通过设置干扰价格指数,降低系统干扰,保证主用户的服务质量。数值仿真结果表明,该算法通过多次分配有效地提高了频谱的利用率,增加了系统的吞吐量。     

一种基于循环谱特征识别的频谱感知算法

针对传统循环谱计算复杂度高的问题,提出一种基于循环谱特征识别的频谱感知算法,该算法采用自相关矩阵替代频域平滑方法计算信号的谱特征,在降低算法复杂度的同时,能够准确区分噪声与有用信号,利用软件无线电构建测试平台,用以验证算法的有效性.实验结果表明,该算法能够准确检测出频谱空穴,准确度大于90％,并能降低时间复杂度,可以满...     

基于MIMD的动态频谱接入方案

针对基于退让机制（BCM）的频谱接入方案存在的不足,提出一种基于干扰最小化、需求最大化（MIMD）的动态频谱接入方案,给出相应的MIMD动态频谱接入算法（MIMD-DSA）。使感知用户（Cu）通过学习以往频段的接入经验来选择候选频段,在主用户出现时通过MIMD-DSA算法切换到这些频段。仿真和分析结果表明,与BCM方案相比,该方案能进一步提高频谱利用率。