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中国科学院深圳先进技术研究院专利：认知无线电网络基于频谱转换探测的传输控制方法及系统
认知无线电网络在提高频谱利用率的同时，带来了通信能耗增大的问题。在满足用户体验质量的前提下，引入绿色通信的理念，面向基站提出一种新型节能策略。通过构建具有抢占式优先服务和单重工作休假机制的二维离散时间马尔可夫随机模型，运用矩阵几何解方法，从系统节能率、信道利用率、认知用户平均延迟及认知用户中断率等方面评估节能策略的系统性能，并综合理论分析结果和仿真统计结果，验证节能策略的有效性。从经济学角度出发，...
认知无线电网络中基于主系统有限反馈的频谱共享方案
认知无线电 有限反馈 速率损失约束 频谱共享
2014/4/30
提出一种频谱共享方案，该方案适用于同时存在多个主用户和一对次用户的场景。各主用户依据接收机反馈的有限信道质量信息（CQI, channel quality information）分配发送功率及传输速率。次用户根据偷听到的主系统CQI有限反馈，以适当的功率及速率接入信道。次用户接入信道的行为对各主用户造成一定干扰，以致主系统传输速率遭受一定损失。本文在主系统速率损失约束条件下，研究得出了使次系统吞...
OFDMA认知无线电网络中面向需求的频谱共享
认知无线电 频谱租赁 Bertrand博弈 信道容量需求 频谱分配 频谱定价
2015/12/22
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...
认知无线电网络安全综述
认知环 控制信道 数据信道 融合中心
2013/4/24
认知无线电网络通过认知用户对无线环境的感知，获得频谱空洞信息，在不干扰主用户的前提下，伺机接入空闲频谱，从而满足更多用户的频谱需求，提高频谱资源的利用率，然而，也带来了前所未有的安全挑战。依托认知环，从数据信道、控制信道和终端设备三方面介绍其安全性所面临的问题，以及现有的解决方案，最后给出认知无线电网络的安全建议。
认知无线电网络中基于信任的安全路由模型
网络 无线电网 安全路由
2014/3/25
针对认知无线电网络中路由受到的选择性转发攻击，提出一种基于信任的安全路由模型。通过监视节点的数据转发行为，构建节点的信任以识别恶意节点。基于路由选择必须同频谱分配紧密结合的特点，在路由发现阶段，请求信息中封装节点的可用频谱机会并避免发送给恶意节点。在路由选择阶段，利用节点信任构建可用路径信任，结合延时度量进行路由决定。同时，根据节点的信任划分对其服务请求采取不同的响应，对非可信节点的恶意行为采取更...
认知无线电网络中面向多通道的协作感知优化模型及启发式求解方法
认知无线电网络 多通道 协作感知 优化模型
2012/4/12
针对认知无线电网络中多个认知节点对多个通道进行协作感知的系统建立优化模型。该模型在各通道错误接入概率小于给定阀值的约束下，以最大化系统吞吐量为目标，对包括感知时间和各SU对各通道检测结果的权重系数在内的参数进行优化，是一个约束非线性规划模型。为求解该模型，提出了一种启发式的顺序参数优化方法（SPO, sequential parameters optimization method）。该方法首先推...
认知无线电网络中基于功率有效性的最优功率分配
认知无线电网络 协作传输 功率消耗 功率分配
2013/8/19
在资源受限的认知无线电网络中，如何提高次用户网络的功率利用率是一个值得考虑的问题。针对这个问题，本文首先提出了认知无线电网络中基于功率有效性的次用户最优功率分配算法，该算法不仅考虑主用户网络中断概率对次用户发射功率的限制，而且兼顾次用户网络本身的中断概率要求。其次，为了进一步降低节点的计算复杂度，本文通过降维处理将目标最优化问题转化为两个子问题进行求解，从而提出一种次优的低复杂度功率分配算法。仿真...
认知无线电网络中多属性动态频谱接入机制
认知无线电 多属性动态频谱接入 多属性 认知用户
2012/4/11
认知无线电网络允许认知用户接入已授权主用户的空闲信道，从而显著改善频谱利用率。针对该网络中频谱的多属性和认知用户QoS需求的多样性，提出一种多属性动态频谱接入机制。利用Markov模型描述信道占用状态，针对认知用户业务QoS需求的多样性，依据信干噪比、信道容量、链路时延等参数特性，采用层次分析法选择满足业务QoS需求的最优接入信道。采用时间轴推进模拟认知用户信道接入过程，与不同认知用户数下的随机信...
认知无线电网络中基于协作水平的协作门限与功率联合优化
认知无线电网络 协作门限 功率分配 粒子群优化算法
2011/11/17
将协作传输技术用于认知无线电网络不仅增强了系统抗衰落能力，而且有效提高了频带利用率。但是，中继节点何时必须参与协助源节点传输信息是一个值得考虑的问题。该文提出一种基于协作水平的中继协作准则。首先给出协作水平的定义和表达式，并基于此式推导了系统平均带宽利用率和误符号率公式，然后由二者的折中得到关于协作门限和功率比的性能函数。为了使系统获得最优性能，文中采用粒子群优化算法联合优化协作门限和功率比。仿真...
认知无线电网络频谱共享中的带宽竞争
认知无线电 频谱共享 纳什均衡 动态博弈
2012/11/6
在认知无线电网络中,考虑多个主系统以频谱数量竞争向次级用户租借频谱的频谱共享问题,而次级用户以机会方式使用该频谱.将此视为垄断市场的竞争问题,提出了一个频谱买卖的市场模型,每个主系统在服务质量(QoS) 限制条件下,最大化自身的利益.对于次级系统而言,利用效用函数来获得逆需求函数.采用分布式算法得出了动态博弈的解及收敛区域.数值结果表明动态博弈的解在收敛区域内能收敛到纳什均衡解.
认知无线电网络中基于噪声功率估计的能量检测性能
认知无线电 频谱感知 能量检测 噪声功率估计
2011/11/24
该文分析了利用噪声功率估计值进行能量检测时判决门限的计算问题，推导出检测性能的Q函数表达式。为达到期望的检测性能，判决门限不能直接由噪声功率估计值替换已知的噪声功率得到，必须进行修正。文中给出了修正判决门限的闭合表达式，极大地简化了检测性能分析和判决门限计算。仿真结果表明，在估计样点数为20时，对比原判决门限，基于修正判决门限的误警概率减少了15%，有效地提高了认知无线电网络的吞吐量。
在认知无线电网络的协作中继机制下,中继节点利用其和源节点以及目的节点的不同公共信道为二者的通信转发数据,可以有效解决次用户的通信需求和可用带宽之间的矛盾,提高频谱利用率和系统吞吐量。基于协作中继的认知无线电网络中,不同通信链路上可能存在公共可用信道,使信道和中继的分配问题变得复杂。本文研究了公共信道存在的情况下系统的资源分配问题,基于网络最大流理论提出了两种算法：并行算法和贪婪算法,并分析了算法复...
传统的认知无线电技术采用机会频谱接入，认知用户的通信质量难以得到保证。通过利用多天线技术提供的空间信号处理能力，该文提出一种基于空分复用的机会频谱接入方法，当存在频谱空洞时，采用传统的机会频谱接入；无空闲频率资源可用时，认知系统利用空域信息完成发射预编码与接收滤波，从而以空分复用的方式实现通信。文中对认知系统天线配置要求进行了分析，当满足该要求时，认知系统能够与授权系统在同一授权频道实现无互扰共存...