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认知无线网络中一种基于匹配和干扰量化的LTE-A上行资源共享机制

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电子与信息学报 2014年第7期36卷 1686-1692页

作者：费新伟王满喜白铂陈巍曹志刚清华大学微波与数字通信国家重点实验室北京100084 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室洛阳471003

认知无线网络中基于OFDMA的次系统(SS)与LTE-A主系统(PS)以重叠方式共享频谱的问题越来越受到学术界重视,该文关注上述场景中的资源分配和干扰避免问题。该问题的困难在于资源分配子问题中带耦合干扰的功率分配问题是NP-难的。为了满足... 详细信息

认知无线网络中基于OFDMA的次系统(SS)与LTE-A主系统(PS)以重叠方式共享频谱的问题越来越受到学术界重视,该文关注上述场景中的资源分配和干扰避免问题。该问题的困难在于资源分配子问题中带耦合干扰的功率分配问题是NP-难的。为了满足研究场景提出的时延约束,该文将提出两阶段资源分配算法:子载波分配阶段的最大权匹配方法和功率分配阶段的干扰量化分配方法,简记为MQRA算法。理论分析和仿真结果表明,该文提出的MQRA算法能够很好地平衡性能和复杂性,并适用于LTE-A主系统下的频谱共享问题。

关键词：认知无线网络 LTE-A 频谱重叠共享子载波分配功率分配

认知无线网络中基于主用户行为的联合路由和信道分配算法

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通信学报 2011年第11期32卷 183-190页

作者：刘婧任品毅薛少丽张超西安交通大学电子与信息学院陕西西安710049

针对认知无线网络中主用户行为将导致频谱瞬时变化而影响路由稳定性的问题,提出了一种基于主用户行为的路由和信道联合分配算法。该算法通过采用呼叫模型对主用户行为建模,并根据动态源路由协议的路由寻找机制,在目的节点等待多个路由... 详细信息

针对认知无线网络中主用户行为将导致频谱瞬时变化而影响路由稳定性的问题,提出了一种基于主用户行为的路由和信道联合分配算法。该算法通过采用呼叫模型对主用户行为建模,并根据动态源路由协议的路由寻找机制,在目的节点等待多个路由请求分组后选择受主用户行为影响最小的路由,然后沿着所选定路径的反方向传送路由回复分组并完成信道分配。理论分析证明了算法中的链路平均持续时间期望与主用户活动概率成反比且具有与网络节点数成正比的计算复杂度。仿真结果表明,该算法具有比Gymkhana路由方案更高的分组投递率和更低的平均分组时延。

关键词：认知无线网络主用户行为路由信道分配

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认知无线网络:关键技术与研究现状

通信学报 2011年第11期32卷 147-158页

作者：魏急波王杉赵海涛国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

综述了认知无线网络的关键技术和研究进展。首先,从物理层的频谱感知和网络层的可用带宽估计两方面对网络环境感知技术进行了总结和归纳;其次,对目前的多信道MAC协议进行了分类,重点分析了不同多信道MAC协议实现方法的优缺点和适用场景... 详细信息

综述了认知无线网络的关键技术和研究进展。首先,从物理层的频谱感知和网络层的可用带宽估计两方面对网络环境感知技术进行了总结和归纳;其次,对目前的多信道MAC协议进行了分类,重点分析了不同多信道MAC协议实现方法的优缺点和适用场景;然后,对认知无线网络中智能决策和网络重构的实现框架进行了介绍,并总结了其中需要突破的关键技术;最后,对认知无线网络的重点研究方向给出了建议。

关键词：认知无线网络频谱感知可用带宽估计多信道MAC协议智能决策网络重构

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认知无线网络按需协同感知和信道分配

通信学报 2011年第11期32卷 104-110页

作者：李保罡刘元安刘凯明北京邮电大学电子工程学院北京100876

结合路由发现和维护过程中控制消息的广播特性,提出将频谱协同感知和信道分配的交互信息部分融入路由控制消息的方法。认知用户的信息交互随按需路由发现过程而启动,并在路由沿线建立协同感知节点簇,利用路由维护消息对该节点簇进行维... 详细信息

结合路由发现和维护过程中控制消息的广播特性,提出将频谱协同感知和信道分配的交互信息部分融入路由控制消息的方法。认知用户的信息交互随按需路由发现过程而启动,并在路由沿线建立协同感知节点簇,利用路由维护消息对该节点簇进行维护。同时以认知网络容量最大化为目标,提出将频谱协同感知和信道分配联合设计。仿真分析表明,减少了认知用户的信息交互开销,缓解了认知无线网络中控制信道的瓶颈影响,对空闲频谱进行了高效再利用。

关键词：认知无线网络协同感知控制信道信道分配路由发现

认知无线网络基于信号博弈的分布式功率控制算法

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电子与信息学报 2012年第10期34卷 2527-2531页

作者：桂丽钟晓峰邹仕洪北京邮电大学网络与交换国家重点实验室北京100876 清华大学电子工程系北京100084

针对认知无线网络分布式环境下信道信息不对称导致资源分配冲突的问题,该文提出一种基于信号博弈的分布式功率分配算法。考虑具有竞争关系的次用户在不使用控制信道的情况下,通过信号博弈策略依次选择功率分配策略,达到信道信息共享的目... 详细信息

针对认知无线网络分布式环境下信道信息不对称导致资源分配冲突的问题,该文提出一种基于信号博弈的分布式功率分配算法。考虑具有竞争关系的次用户在不使用控制信道的情况下,通过信号博弈策略依次选择功率分配策略,达到信道信息共享的目的,能有效避免对主用户正常传输的干扰以及竞争次用户之间功率分配冲突。该文对均衡结果进行分析,仿真结果表明该算法可以有效估计信道增益,次用户的吞吐量相对于已有研究得到明显提升。

关键词：认知无线网络分布式功率控制信号博弈动态频谱接入

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认知无线网络中的频谱切换性能分析

电子与信息学报 2013年第11期35卷 2590-2595页

作者：吴呈瑜何晨蒋铃鸽上海交通大学电子工程系上海200240

在认知无线网络中,次用户的频谱切换性能不仅和主用户的通信行为关系密切,而且也和次用户本身的频谱感知精度以及频谱切换策略密切相关。该文采用连续时间马尔科夫模型对次用户在理想感知和非理想感知情况下的频谱切换进行建模,进一步... 详细信息

在认知无线网络中,次用户的频谱切换性能不仅和主用户的通信行为关系密切,而且也和次用户本身的频谱感知精度以及频谱切换策略密切相关。该文采用连续时间马尔科夫模型对次用户在理想感知和非理想感知情况下的频谱切换进行建模,进一步分析与比较不同频谱感知精度对频谱切换性能的影响。为了有效降低次用户在频谱切换过程中的强制中断概率,提出基于信道预留机制的频谱切换策略。数值结果表明,次用户对主用户信号的感知精度明显会影响次用户的频谱切换性能,而有效的频谱切换策略则可以以较小的代价获得更好的频谱切换性能。

关键词：认知无线网络频谱切换马尔科夫模型信道预留

认知无线网络中基于能量采集的单向中继选择与功率分配方案

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第4期48卷 66-73页

作者：李丽曾凡仔徐纪胜湖南大学信息科学与工程学院湖南长沙410082 湖南邮电职业技术学院湖南长沙410015

提出了一种基于能量采集的认知无线网络的单向中继选择和功率分配方案.方案考虑主用户和次用户都能进行能量采集且信道状态信息不完美的场景.此方案首先将次用户作为中继协助主用户传输数据,同时次用户采集无线射频信号的能量,联合功率... 详细信息

提出了一种基于能量采集的认知无线网络的单向中继选择和功率分配方案.方案考虑主用户和次用户都能进行能量采集且信道状态信息不完美的场景.此方案首先将次用户作为中继协助主用户传输数据,同时次用户采集无线射频信号的能量,联合功率分配和中继选择策略构造了所提方案的系统能量效应优化问题.由于优化目标是非凸函数,运用分式规划变形和拉格朗日对偶方法求解.然后在此基础上构造主用户吞吐量离线优化问题,并采用广义Bender分解方法求解.最后,通过数值仿真分析评估所提方案的性能,验证了所提方案在能效方面的优势.

关键词：认知无线网络能量采集中继选择功率分配

认知无线网络中基于免疫优化的比例公平资源分配

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北京理工大学学报 2013年第8期33卷 794-800页

作者：柴争义刘冉王颖锋朱思峰天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387 华北水利水电学院软件学院河南郑州450011 河南财经政法大学计算机与信息工程学院河南郑州450000 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

针对认知无线网络中基于OFDM技术的资源分配,将其建模为一个约束优化问题,进而提出了一种基于免疫克隆的求解方法.算法采用两阶段资源分配方法,即先将子载波分配给用户,然后基于免疫优化算法给不同的子载波分配功率.此外,算法充分考虑... 详细信息

针对认知无线网络中基于OFDM技术的资源分配,将其建模为一个约束优化问题,进而提出了一种基于免疫克隆的求解方法.算法采用两阶段资源分配方法,即先将子载波分配给用户,然后基于免疫优化算法给不同的子载波分配功率.此外,算法充分考虑了主用户可容忍的干扰约束及次用户对资源的比例需求,更符合实际要求.根据问题本身特点,设计了适合算法求解的编码、克隆、变异算子.仿真实验结果表明,在总发射功率、误码率及主用户可接受的干扰等约束下,本算法可以获得较高的数据吞吐量,并保证次用户对资源需求的公平性.

关键词：认知无线网络免疫克隆 OFDM 资源分配比例公平

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认知无线网络中基于代理的动态频谱交易算法

通信学报 2013年第3期34卷 119-125页

作者：张士兵张国栋包志华南通大学电子信息学院江苏南通226009

为了提高认知无线网络中频谱共享所产生的效益,研究了认知网络的频谱管理技术,提出了一种基于代理的频谱交易算法。该方法以代理商作为频谱交易和分配的中介,减轻了多主用户、多次用户频谱交易过程中的系统开销;在各主用户服务提供商之... 详细信息

为了提高认知无线网络中频谱共享所产生的效益,研究了认知网络的频谱管理技术,提出了一种基于代理的频谱交易算法。该方法以代理商作为频谱交易和分配的中介,减轻了多主用户、多次用户频谱交易过程中的系统开销;在各主用户服务提供商之间采取相互竞争或相互合作的模式以最大化自身利益或总体利益为目标与代理商达成最终的频谱交易价格和频谱出售量,代理商把交易得来的频谱在次用户之间进行拍卖,各次用户向代理商投标,代理商根据其投标分配相应的频谱,次用户自适应地调整投标以使自身利益最大化。主用户服务提供商之间的竞争或合作和次用户之间的竞拍均采用纳什均衡作为最终的结果。基于MATLAB对所提算法的性能进行了仿真,仿真结果验证了该算法的有效性。

关键词：认知无线网络频谱交易博弈理论拍卖理论纳什均衡