认知无线电网络

摘要： 考虑到信息时效性和数据新鲜度对各类实时状态更新系统带来的挑战,提出了一种无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)中继辅助的认知无线电网络(Cognitive Radio Network,CRN)信息年龄(Age of Information,AoI)最小化方案。为了降低CRN中次用户接收机处的AoI,在不影响主用户正常通信的前提下,利用UAV作为移动中继来辅助次用户发射机将数据包传输到对应的接收机。通过联合优化UAV的飞行轨迹和资源分配来确保信息新鲜度。由于联合设计问题是非凸的,故采用连续凸逼近的高效迭代算法得出问题的最优解。仿真结果表明,所提方案可以有效提高信息新鲜度,并获得峰值AoI的最小值。同时,数据包的大小和数量与AoI呈线性关系,对UAV的飞行轨迹也有影响。

摘要： 针对无线频谱资源稀缺和空对地视距(Line of Sight,LoS)链路的安全隐患问题,提出了一种无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)中继辅助的认知无线电网络(Cognitive Radio Network,CRN)安全传输方案,研究了在主用户和窃听者存在的情况下,次用户发射机向次用户接收机发送机密信息,UAV充当解码转发移动中继协助从源节点到合法目的节点的机密传输。目的是在源节点和中继节点的功率约束下,通过优化UAV中继的飞行轨迹、发射功率来实现保密率最大化。由于设计问题是非凸的,采用构造非凸约束代理函数的方法,将原问题近似为凸约束,并利用一种基于连续凸逼近的迭代算法来求解。仿真结果表明,相较于静态中继和无优化方案,本文所提的联合优化方案不仅获得UAV飞行的最佳路径,同时系统的平均保密率分别是传统方案的1.06倍和2.88倍。

摘要： 动态频谱共享能够解决由于互联无线设备快速增长导致的频谱资源短缺问题,但用户需要向数据库提交位置信息来查询频谱的可用性,造成用户的隐私泄露,而多数位置信息保护方案较少同时考虑对主要用户(PU)和二级用户(SU)的位置隐私保护。提出一种基于盲签名和秘密共享的数据库驱动认知无线电网络隐私保护方案。通过对PU和SU的双重隐私保护,使用盲签名和匿名来确保匿名验证用户身份,同时运用秘密共享避免泄露用户信息。仿真结果表明,与PeDSS和LP-Goldberg等方案相比,该方案具有较好的评估性能和更高的安全性,能够更好地应用于移动环境中。

摘要： 提出一种基于全双工认知无线电网络频谱共享方案,其中全双工次级发射机(secondary transmitter,ST)非线性地从主要用户那里收集射频(radio frequency,RF)能量。ST从主要用户那里获取足够的能量后,它将协助主用户传输信号,以交换频谱共享的机会。在认知传输期间,ST采用叠加编码方案,用以实现连续的主用户数据中继和次用户数据传输。具体地说,ST和次接收机(secondary receiver,SR)存储并解码当前主用户信号。在SR处应用连续干扰消除和信息检测方案来提取所需的二次数据。主接收机(primary receiver,PR)将次用户数据视为干扰信息,通过执行联合解码以获得主用户数据。采用离散马尔可夫链模型模拟ST电池的充放电过程。在保证主用户系统传输性能的同时,通过最大化次用户系统可实现的速率来确定最优功率分配系数,该方案能显著提高主用户系统的传输性能,同时实现次用户系统的基本传输需求。

摘要： 认知无线电网络中的从用户通过检测主用户频谱占用情况,与主用户实现频谱共享。为了提高从用户系统频谱检测的精度,减小系统错误概率,利用能量检测算法对单个从用户频谱感知和多个从用户合作频谱感知进行分析,对比了不同场景和合作方式下单个从用户感知与多个从用户合作感知的检测性能,提出一种采用最优检测门限及对应合作方式使系统错误概率最小的感知方法。仿真结果表明,多个从用户合作频谱感知未必一定优于单个从用户频谱感知,考虑主用户频谱空闲概率不同时,在单用户频谱感知系统中该方法得到的风险值最小,在多用户合作频谱感知系统中该方法得到的风险值接近最小值,在“半数”融合的多用户合作频谱感知方式下该方法的系统错误概率达到最小,能更好地实现主从用户频谱共享。

摘要： 为了提高认知无线电网络(CRN)的利用率和吞吐量性能,提出了一种新的主用户优先的自适应频谱切换机制.强调主用户的优先地位,并考虑主用户到达率对次用户的通信影响和限制次用户对主用户的干扰功率,次用户以此自适应地决定执行主动切换机制或被动切换机制.在此自适应切换机制下建立了主次用户之间的Markov链,求出了相应的稳态概率,由稳态概率和不同状态下的吞吐量推导出系统吞吐量和信道利用率的解析表达式.又对次用户之间的通信建立了一个Markov链,推导出次用户之间传递控制信息的时间.数值结果表明提出的新的自适应切换机制比基于CSMA的接入方法具有更高的系统吞吐量和信道利用率,并且可以求出次用户之间的传递时间.

摘要： 针对中继协同无人机(UAV)辅助的无线通信网络,提出一种基于认知无线电网络(CRN)的物理层安全通信方案.利用二次发射机协同解码转发中继向目的接收机发送机密消息,将UAV用作移动干扰器发送干扰噪声,以降低窃听者的解码能力.在不影响主用户通信的前提下,通过联合优化UAV的飞行轨迹和发射功率提高系统的平均保密率,采用基于连续凸逼近的算法求解近似凸规划的保密率最大化问题.仿真结果表明,相较于优化功率和优化轨迹这两种传统方案,该方案能够进一步提高CRN系统通信的安全性.

摘要： 为了提高认知无线电网络的性能,在认知无线电网络下提出了一种频谱共享策略,在这种策略下次级用户可以在基于自动重发请求(ARQ)反馈信息的情况下与主用户共存,提出了协同与接入频谱共享模式,次级系统能够在协同与接入两种模式下交互,在协同模式下,次级用户辅助主用户传输,降低了主用户的冗余传输,建立了主次用户传输状态的马尔科夫链,推导出了稳态下的系统吞吐量表达式。接入模式下,当主用户返回了一个否定应答(NACK)时,主用户要进行重传,在重传时期实现了主次用户的同时传输,次级用户获得了频谱接入机会,分析了接入模式下的吞吐量增益。利用MATLAB软件对系统吞吐量性能进行了数值对比验证,结果表明在共享策略下系统吞吐量更高。

摘要： 在认知无线电网络中,频谱感知过程的能量消耗是研究热点.提出一种基于泊松过程可用于统计干扰受限下的能量消耗进行建模,获得频谱感知能量消耗.频谱感知能量作为认知无线电网络的次要用户数量、空间密度和跳数的函数,可以建模为伽玛截断分布.将该模型用于时域感知、空域感知以及时域-空域联合感知在频谱感知过程中认知用户的能量消耗统计分析,仿真及分析结果表明了该模型的科学合理性.

摘要： 在认知无线电网络中,次级用户可以通过机会主义的方式接入当前空闲的主用户信道,这使得无线频谱的利用率得以提升;但同时次级用户可用的信道资源会随时间剧烈变化,因此实时的视频应用在认知无线电环境中的推广面临巨大挑战.在本文中,提出了一种信道自适应的可伸缩视频传输方案去适配认知无线电网络中时变的信道资源.在这个方案中通过综合考虑视频传输系统各个环节影响视频主观体验的那些因素去到达优化用户主观体验的目的,这其中包括源视频场景内容特征、信道资源量、接收端缓冲区状态等.还通过理论分析和实验验证了所提方案的有效性和效率.

摘要： 认知无线电网络中,提高网络性能的一个重要手段是用二级用户感知频谱的结果定位主用户.然而,恶意的二级用户可能会混淆位置报告,破坏网络运行.主要解决具有不同置信度的二级用户存在时主用户的定位问题.在采用位置报告支持或推翻位置假设时,提出一种基于证据推理的算法,即在复杂或互相冲突信息存在的情况下,采用主观逻辑进行信息融合与位置推理.为实现该算法,通过对主观逻辑的扩展来适应自然存在于位置报告之间的空间关系.实现空间扩展后,提出对主用户位置的推理算法.最后通过大量仿真实验,对算法的性能以及采用不同设计参数对算法的影响进行分析,结果显示定位精确度可达到90％.最后,将本算法与其他定位算法进行仿真比较.

摘要： 如何合理分配有限的频谱资源是认知无线电网络的核心问题之一.通过对物理层功率控制和MAC层带宽分配需求的研究,建立以最大化系统吞吐量为目标的跨层优化模型.并在该模型的基础上设计一种基于跨层议价博弈的带宽与功率分配算法(Bandwidth and Power Allocation Algorithm-Cross Layer Bargaining Game,BPAA-CLBG).仿真结果表明该算法可以有效地提高认知无线电网络的频谱利用率,且在系统吞吐量方面较现有算法有明显的改善.

摘要： 本文针对认知无线电网络可用频谱动态变化的特点,提出包括传输时延和信道切换时延的最短时延路由指标,并针对Dijkstra算法的缺点,把PCNN引入到认知无线电网络路由求解中,提出MPSPT算法.通过仿真实验表明采用最短时延路由指标可以减小端到端的时延,并且当网络规模较大时,MPSPT算法与传统Dijkstra算法相比具有低时耗的优势.

摘要： 针对认知无线电网络中的跨层技术进行研究,首先从跨层技术研究的必要性出发,介绍了跨层技术的研究背景;接着详细阐述了跨层技术的研究现状,并分析了跨层技术研究中存在的问题;最后对跨层技术的未来研究方向进行了展望.对认知无线电网络来说，跨层技术的未来研究将会重点针对其稳定性、鲁棒性和兼容性问题进行深入的研究，并从端到端性能优化的角度来改善、提升全局网络的性能，为用户提供最好的业务体验和业务享受。

摘要： 构造适用于任意信道数和次用户数的CSI序列,并证明其能够使得所有异步情况下交汇平均分布于各组次用户和各信道.基于此性质,进一步理论推导和仿真实验,结果表明CSI序列具有优异的交汇成功率和交汇成功方差性能.

摘要： 本文介绍了认知无线电网络中功率分配的问题,提出迭代注水算法,并将其与鲁棒性结合,得到全新的鲁棒迭代注水算法.通过MATLAB进行程序仿真,并将测得的结果与传统的注水算法进行对比.结果表明,该算法能在较少的迭代次数内搜索到最佳的功率值,而且在大信噪比的情况下,该算法可以更好地提高认知用户的传输速率.

摘要： 频谱感知是认知无线电的首要任务,传统的扫描式宽带频谱感知方法效率不高,因为对于具有高占用率的频率信道不需要经常感知.本文提出一种基于递归算法的频谱感知方法,适于针对宽带频谱内具有高可用性的频率信道进行监控和检测.介绍了该方法的工作原理和实现结构.通过仿真实验可看出,该方法可以有效实现对频带内某些指定频率进行感知.

摘要： 频谱感知是认知无线电的首要任务,传统的扫描式宽带频谱感知方法效率不高,因为对于具有高占用率的频率信道不需要经常感知.本文提出一种基于递归算法的频谱感知方法,适于针对宽带频谱内具有高可用性的频率信道进行监控和检测.介绍了该方法的工作原理和实现结构.通过仿真实验可看出,该方法可以有效实现对频带内某些指定频率进行感知.

摘要： 这里的实施例涉及一种在无线电网络节点（12）中用于实现对无线电通信网络中的无线电资源的管理的方法，该无线电网络节点（12）服务于第一小区（11）。无线电网络节点测量在第一小区（11）中的无线电网络节点（12）处的接收总功率值。无线电网络节点（12）计算指示第一小区（11）中的负载的因子。无线电网络节点（12）估计第一小区（11）中的噪声基底电平。无线电网络节点（12）在非线性干扰模型中同时计算第一小区（11）中的负载的利用概率值和邻居小区干扰值。这基于测量的接收总功率值、计算的因子和估计的第一小区（11）中的噪声基底电平，该邻居小区干扰值是来自影响所述第一小区（11）的至少一个第二小区（14）的干扰，并且其中第一小区（11）中的负载的利用概率值和邻居小区干扰值中的至少一个值将用于管理无线电通信网络中的无线电资源。

摘要： 本文描述了与主要RAT的主要节点和UE进行通信的次要RAT的节点，UE能够通过主要与次要RAT进行通信。节点决定从主要节点接收指示主要RAT在过载条件中的消息的节点的网络接口单元。节点包括形成用于UE的不要尝试与主要RAT进行通信的UE消息的节点的处理单元，节点的网络接口单元将消息发送到UE。本文还描述了与主要RAT的主要节点和UE进行通信的次要RAT的节点的方法，UE能够通过主要和次要RAT进行通信。

摘要： 本文中的一些实施例涉及一种在无线电网络控制器（14）中用于向无线通信系统（10）中的用户设备（18）传输数据的方法。无线电网络控制器（14）在无线电链路控制层上与用户设备（18）通信。无线电网络控制器向用户设备（18）传输分组数据单元。分组数据单元包括具有第一字段的头部，该第一字段包括用于分组数据单元的序列号的比特。头部进一步包括第二字段，第二字段包括至少一个比特，该至少一个比特指示头部的第三字段包括用于序列号的比特作为对用于序列号的第一字段的比特的扩展。

摘要： 这里的实施例涉及一种在无线电网络节点（12）中用于实现对无线电通信网络中的无线电资源的管理的方法，该无线电网络节点（12）服务于第一小区（11）。无线电网络节点测量在第一小区（11）中的无线电网络节点（12）处的接收总功率值。无线电网络节点（12）计算指示第一小区（11）中的负载的因子。无线电网络节点（12）估计第一小区（11）中的噪声基底电平。无线电网络节点（12）在非线性干扰模型中同时计算第一小区（11）中的负载的利用概率值和邻居小区干扰值。这基于测量的接收总功率值、计算的因子和估计的第一小区（11）中的噪声基底电平，该邻居小区干扰值是来自影响所述第一小区（11）的至少一个第二小区（14）的干扰，并且其中第一小区（11）中的负载的利用概率值和邻居小区干扰值中的至少一个值将用于管理无线电通信网络中的无线电资源。

摘要： 一种无线电网络控制装置(104)具有如下配置：在从执行至少一个无线电LAN(局域网)接入网络(103a、103b)的连接控制的WLAN中继装置(105a、105b)输出的信息中，向终端(101a)输出能够与移动通信网络和无线电LAN网络通信的终端(101a)执行通信所需的连接信息。这实现了在移动通信网络和无线电LAN之间的分组通信的无中断的切换。

摘要： 一种技术包括从一个或多个传感器接收传感器数据样本；接收与无线电网络相关联的无线电网络信息数据样本；基于所接收的一个或多个传感器数据样本与所接收的无线电网络信息数据样本中的一个或多个无线电网络信息数据样本的关联，确定一个或多个关联传感器和无线电网络信息数据样本的第一集合；基于关联传感器和无线电网络信息数据样本的第一集合中的、与无线电网络的性能有关的至少一部分，开发被训练的模型；以及至少基于该模型来改进无线电网络的性能。

摘要： 在使用TDD结构(S

摘要： 本发明提出了一种用于配置无线电网络的方法以及无线电网络的中央站，该无线电网络具有至少该中央站和至少两个外围站（2至6）。在第一步骤中确定能够被中央站（1）的无线电信号到达的外围站（2，4）。在第二步骤（200）中，中央站将第一步骤（100）中已经确定的外围站（2，4）的至少一个测试性地配置成接收并重新发送中央站（1）的无线电信号的中继器。如果中央站然后确定有更多外围站（2至6）能够通过中继器被中央站（1）联系上，则中央站在第三步骤（300）中把被测试性地配置成中继器的外围站（2，4）持久地配置成中继器。

摘要： 本发明公开一种分布式认知无线电网络中评估认知用户信誉度的方法，主要解决分布式认知无线电网络中缺少中心控制设备的情况下的信任评估问题。本发明实现步骤为：初始化、选择初始信誉评估用户组、筛选信誉评估用户组、判断剩余信誉评估用户数是否小于2、重新选择信誉评估用户组、评估认知用户的合作信誉、资源分配、评估认知用户的通信信誉、确定信誉评估用户的评估信誉值、信誉值更新。本发明可对分布式认知无线电网络中认知用户的网络行为信誉进行有效评估，比较高效的解决对认知用户的信誉值的评估、计算和更新，判定认知用户的信誉状态，保证信任评估公平性，提高网络效率、网络安全性和网络健壮性。

摘要： 本发明公开一种分布式认知无线电网络中评估认知用户信誉度的方法，主要解决分布式认知无线电网络中缺少中心控制设备的情况下的信任评估问题。本发明实现步骤为：初始化、选择初始信誉评估用户组、筛选信誉评估用户组、判断剩余信誉评估用户数是否小于2、重新选择信誉评估用户组、评估认知用户的合作信誉、资源分配、评估认知用户的通信信誉、确定信誉评估用户的评估信誉值、信誉值更新。本发明可对分布式认知无线电网络中认知用户的网络行为信誉进行有效评估，比较高效的解决对认知用户的信誉值的评估、计算和更新，判定认知用户的信誉状态，保证信任评估公平性，提高网络效率、网络安全性和网络健壮性。