认知无线网络

摘要： 为了解决频谱资源利用率低的问题,引入了认知无线网络的概念。在认知无线网络中,次要用户可以在不影响主要用户正常工作的前提下机会性地接入授权频段,故精确地感知频谱的状态并快速准确地接入授权频段就显得尤为重要。由于网络中存在干扰和阴影衰落等因素,传统的频谱感知效果不理想。本文引入了协作频谱感知技术,通过强化学习算法选择参与协作的次要用户,综合各协作用户的感知信息来最小化信道中的干扰,同时也减少次要用户的信令损耗,最后通过深度神经网络对感知结果的分类问题进行改进;提出了一种基于协作频谱感知的深度强化学习算法。仿真结果表明,该算法相比传统的SVM、K-out-of-N和深度学习算法具有更好的感知性能。

摘要： 随着世界范围内移动互联网、物联网、车联网、智能无人信息系统、天地一体化信息网络、认知无线网络、电磁频谱作战等领域的迅速发展,各种新型业务不断涌现,网络流量和连接终端数量剧增,导致电磁频谱资源日益紧缺、对抗日益激烈、安全日益严峻。因此,电磁空间资源已被上升为国家重要战略资源,成为当代大国间竞争博弈的制高点之一。2021年1月1日施行的《中华人民共和国国防法》新增规定:“国家采取必要的措施,维护在太空、电磁、网络空间等其他重大安全领域的活动、资产和其他利益的安全”。

摘要： 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.

摘要： 为了提高认知无线网络频谱资源利用率,提出一种基于改进引力搜索算法的频谱分配方案.该方案将质子位置信息映射为频谱分配变量,提出一种非线性引力衰减因子,以增强算法对于频谱分配可行解的搜索能力.其次,为了保持算法对于频谱分配可行解的最优搜索方向,采用全局最优引导策略为质子增加记忆能力.然后,提出动态高斯扰动策略,随着算法迭代自适应地调整扰动步长,避免算法陷入局部最优.最后,针对频谱分配问题的离散化特性,引入Sigmoid函数使质子的位置离散化.仿真实验结果表明,改进引力搜索算法能够有效地实现频谱分配问题的优化求解,取得了相对较高的网络效益和用户公平度.

摘要： 在讨论认知无线电技术的基础上,对认知无线网络的产生、发展及关键技术作简单分析,引出认知无线网络中次用户在使用授权频谱的通信过程中会遇到的问题;提出一种在传统、核心的Overlay方式下可提高次用户通信QoS的改进方案;并针对双射频设备的频谱感知规则给出了合理化建议,从而配合所提出的QoS改进方案.

摘要： 针对传统无线网络中固定信道分配中信道资源存在大量浪费,而静态频谱分配模式中频谱资源在时空上的利用率极不平衡的问题,研究认知无线网络,提出一种基于两类认知用户及信道聚合机制的频谱分配策略,建立一个具有可变服务率的多优先级离散时间排队模型,构造三维马尔可夫链.利用性能指标进行数值实验,论证了频谱分配策略在稳定系统性能和节省网络资源方面的有效性.

摘要： 针对认知无线网络中多用户资源分配时需要大量信道和功率策略信息交互,并且占用和耗费了大规模系统资源的问题,通过非合作博弈模型对用户的策略进行了研究,提出一种基于多用户Q学习的联合信道选择和功率控制算法.用户在自学习过程中将采用统一的策略,仅通过观察自己的回报来进行Q学习,并逐渐收敛到最优信道和功率分配的最优集合.仿真结果表明,该算法可以高概率地收敛到纳什均衡,用户通过信道选择得到的整体回报非常接近最大整体回报值.

摘要： 通信技术迅速发展的同时,频谱资源的紧缺变得越来越明显.为满足人们在搭乘列车出行时对移动网络的需求,铁路通信受到越来越广泛的重视.长期以来,铁路通信作为一种专用通信,享有特定频段.但铁路通信频段在大多时间里存在频谱浪费.鉴于此,通过在铁路专网中构建认知无线网络的方法提高铁路专网频谱利用率.在铁路专网的认知无线网络中,LTE-R基站在不影响列车行驶安全的前提下,将专网频谱共享给车上的旅客使用,并尽可能保证实时业务旅客设备的低延时.仿真结果表明,在不影响列车与地面中心正常通信的前提下,使用的认知无线网络提高了铁路通信系统频谱的利用率,且保证了旅客低延时业务的通信时效性.

摘要： 针对认知无线网络路由性能易受认知节点移动、主用户干扰、节点剩余能量影响的问题,提出一种基于链路可用时间的路由算法.算法对节点间的链路可用时间进行预测,自适应的选取重路由操作少、可用时间长的路径进行通信.仿真试验表明,算法能简化网络的拓扑,显著提高认知无线网络的吞吐量和时延性能.

摘要： 随着信息技术的不断发展,信息安全及高效的频谱利用效率是未来无线网络的基本需求.认知无线网络因为其高效的频谱利用效率,已经得到了广泛的研究.而认知无线网络的信息安全还是一个值得研究的课题,现在假设认知无线网络中存在N对源-目的次级用户,为了提高次级用户信息传输的安全性,提出了基于转发策略和资源分配的联合算法,通过优化转发策略和资源分配来最小化次级用户对的安全中断概率,该指标能够有效衡量N对次级用户的安全传输指标.最后为了简化优化过程,利用匈牙利算法的图论理论求解.

摘要： 在能源互联网的用电场景中,考虑无线终端供电问题,提出一种新型underlay认知无线网络,研究次用户发射节点可通过能源接入点进行无线充电,并引入一种基于速率和能量的性能指标.利用加权和方法将多目标优化转换成单目标优化问题.考虑到来自次用户对主用户接收节点的干扰,通过对可达速率的限制代替传统的功率限制问题,同时分析了之前有关underlay模式研究中都忽略的无线信息与能量共同传输机制.最后,将贪婪算法和优化方案进行了比较,仿真结果表明,贪婪算法降低了计算复杂度,并且接近优化方案的优化结果.

摘要： 针对认知无线网络的链路可用性受节点移动、主用户干扰、节点剩余能量的影响,并引起网络拓扑结构频繁变化的问题,提出了一种基于链路可用时间预测的网络拓扑控制算法.算法综合考虑上述影响因素并运用概率原理预测链路可用时间,构建具有最长可用时间链路的稳定拓扑图.仿真试验表明,算法能够充分利用移动性低、受主用户干扰少、剩余能量大的链路,简化了网络拓扑,有效减少链路断裂导致的拓扑重构和路由开销,提升了网络的性能.

摘要： 为了解决认知无线网络中的频谱分配问题,文中提出一种基于多种群进化与粒子群优化混合的频谱分配算法,采用图论着色模型,首先使用遗传算法将多个种群进行独立进化,以提高种群的全局搜索能力,然后选出每个种群中的最优的个体作为粒子群优化的粒子,并通过控制每个粒子的初始速度方向,加快了算法的收敛速度.最后文中以系统总收益最大化和用户间的公平性为优化目标与遗传算法和粒子群算法进行对比实验,仿真结果表明,该算法在收敛速度、认知用户接入公平性和系统总收益三个方面性能均优于遗传算法和粒子群算法.

摘要： 作为智能体,认知无线电应具有智能学习和智能判决的能力.为充分发掘认知用户的智能体特性,本文提出一种基于支持向量机和模糊积分的智能协作频谱感知机制.该机制将协作频谱感知模型转化成基于模糊积分的多分类器融合模型,其中每个认知用户均被看作一个独立的支持向量机分类器,单个感知周期内得到的采样数据作为分类器的输入,分类器的概率输出将被发送至融合中心,融合中心采用模糊积分算法将各分类器得到的结果进行融合并判决.该机制充分挖掘了认知用户在频谱感知阶段的"智能学习"能力和信息融合阶段的"智能判决"能力,仿真结果进一步表明,与单一的分类模型相比,本文提出的智能协作频谱感知机制具有更高的检测概率和更低的虚警概率.

摘要： 认知无线系统中,频谱分配的关键是寻找最大化系统效益的最优解.为提高量子遗传算法的寻优能力和收敛速度,在量子遗传算法中采用混沌搜索方法初始化种群的染色体编码和动态调整量子旋转角度θ的更新策略,得到一种改进的量子遗传算法.将频谱分配模型中的分配矩阵与改进的量子遗传算法中的可行解相对应,分别以网络效益最大化和比例公平性为目标函数,仿真结果表明,该算法能更好的实现网络效益最大化和比例公平性.

摘要： 针对固定频谱感知信道接入机制授权信道分配效率低的问题,提出一种多用户场景下基于动态频谱分配的认知无线网络多信道随机接入策略,该策略根据认知用户接入请求等级与空闲频谱发现概率为认知用户动态分配感知信道数量,通过建立认知用户信道接入模型和授权信道信任向量更新机制模型,设计了一种动态信道分配策略,并对系统吞吐量进行了详细分析;在此基础上以网络吞吐量最大化为优化目标,提出一种频谱感知时间与判决门限的联合优化方法.仿真结果表明,本文所提出的信道接入策略与现有认知无线网络信道接入策略相比提高了网络吞吐量和认知用户接入的公平性,降低了认知用户的平均接入时延.

摘要： 针对近年来无线网络朝着宽带化、业务多样化的方向发展,现有的固定频谱分配方式使得无线网络面临频谱资源逐渐匮乏的问题,引入了新的认知网络接入技术,在认知网络中设计新的分布式多信道MAC协议将会极大地解决频谱分配问题.研究了一种认知网络中的分布式多信道MAC协议,详细分析了该协议的关键算法和实现技术,并提出了在OPNET仿真软件中实现多信道网络仿真平台的方案.

摘要： 一种识别对应于无线网络信道的预编码矩阵的方法包括以下步骤：识别包括单位矩阵的容量度量，使用忽略单位矩阵的近似度量来近似容量度量，使用近似度量在矩阵码本中所有矩阵上搜索以便识别增大无线网络信道的容量的特定预编码矩阵，以及跨无线网络信道传送对应于该特定预编码矩阵的矩阵索引。本文中还描述了用于识别预编码矩阵的另外技术，以及一种近似无线网络中无线网络信道的容量的方法。

摘要： 本发明实施例公开了无线网络设备、无线网络系统和无线网络节点控制方法。一种无线网络节点控制方法，应用于包括一个汇聚节点和多个子节点的无线网络，该方法包括：根据预定的策略，预先为各个子节点随机设置休眠时间与工作时间；汇聚节点判断各个子节点的当前状态，并根据子节点的当前状态记录该子节点的监测数据，其中：在子节点当前处于工作状态的情况下，直接获取该子节点当前上报的监测数据，对所获取的监测数据进行记录；在子节点当前处于休眠状态的情况下，根据预置算法对该子节点当前的监测数据进行估计，对监测数据的估计值进行记录。通过本发明的实施例，有利于降低无线自组织网络的能量消耗，还可以改善网络的鲁棒性、可靠性及实时性。

摘要： 本发明公开了一种优化无线网络层实现网络互连的方法，包括：将无线网络控制器分为无线接入网服务器和设置在基站的无线适配器，所述无线适配器对相关的无线接口协议进行处理；通过适配功能体将无线适配器与光接入网络相连接，将无线接入网服务器和核心网分别连接光网络单元，以实现光接入网络与无线通信网络的互连。本发明还公开了一种基站和有线网络互连的方法及系统，将无线网络的无线接口协议栈下移到基站，由基站进行处理；将所述基站通过无源光网络或光纤/同轴电缆混合网与所述无线网络相连，进行无线传输。可有效的避免单点故障，具有更强的灵活性和可扩展性，便于组网，扩大网络的覆盖。适应未来业务的发展，适合无线接入应用，便于与有线网络融合。

摘要： 一种具有无线网络设备的无线台站，所述无线网络设备能够提供到无线网络的链路层接口；一种运行在无线台站中的链路层(L2)上的方法；以及一种携带了在无线台站中处理器上执行时实现所述方法的计算机可读代码段的承载介质。所述方法包括：在台站与无线网络相关联之前，无线接收从该台站可听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点发送的L2帧。该方法还包括收集与所接收的L2帧有关的信息，包括L2信息和L3信息。L3信息包括AP是否正在发送来自移动代理的IP分组，以使得该台站可关联到正在与移动代理通信的无线网络。所述方法还包括将与该台站可听到的无线网络有关的信息存储在数据库中。所存储的与每个无线网络有关的信息包括下述信息中的一项或多项：无线网络的标识符、从无线网络的AP接收的L2帧中的L3信息、与何时从AP接收到L2帧有关的时间戳、以及来自AP的L2帧的信号强度指示。

摘要： 提供了一种用于操作第一无线网络单元（A）的方法，其中所述方法包括：确定（102）意图经由物理共享无线电信道（PSCH）传输的数据实体（DE）；确定（104）所确定的数据实体（DE）的多个段；确定（106）所述物理共享无线电信道（PSCH）的至少一个第一无线电资源窗口（rw（n‑1））；监测（108）所述至少一个第一无线电资源窗口（rw（n‑1））；根据所述至少一个第一无线电资源窗口（rw（n‑1））的被监测的无线电资源（rr11、rr21）来确定（110）所述物理共享无线电信道（PSCH）的第二资源窗口（rw（n））中的多个候选资源（rr12、rr22），其中所述多个候选资源（rr12、rr22）中的每个候选资源（rr12、rr22）是所述物理共享无线电信道（PSCH）的资源链（RC1、RC2）的一部分；选择（112）所述多个候选资源（rr12、rr22）中的一个作为传输开始资源（rr12）；以及经由沿着所选择的传输开始资源（rr12）所属的资源链（RC1）的无线电资源（rr12、rr13、rr14）来传输（114、116、118）所述数据实体（DE）的多个所确定的段，其中经由所述资源链（RC1）的无线电资源（rr12、rr13、rr14）中的单个无线电资源来传输所述段中的单个段。

摘要： 本发明实施例公开了无线网络设备、无线网络系统和无线网络节点控制方法。一种无线网络节点控制方法，应用于包括一个汇聚节点和多个子节点的无线网络，该方法包括：根据预定的策略，预先为各个子节点随机设置休眠时间与工作时间；汇聚节点判断各个子节点的当前状态，并根据子节点的当前状态记录该子节点的监测数据，其中：在子节点当前处于工作状态的情况下，直接获取该子节点当前上报的监测数据，对所获取的监测数据进行记录；在子节点当前处于休眠状态的情况下，根据预置算法对该子节点当前的监测数据进行估计，对监测数据的估计值进行记录。通过本发明的实施例，有利于降低无线自组织网络的能量消耗，还可以改善网络的鲁棒性、可靠性及实时性。

摘要： 一种识别对应于无线网络信道的预编码矩阵的方法包括以下步骤：识别包括单位矩阵的容量度量，使用忽略单位矩阵的近似度量来近似容量度量，使用近似度量在矩阵码本中所有矩阵上搜索以便识别增大无线网络信道的容量的特定预编码矩阵，以及跨无线网络信道传送对应于该特定预编码矩阵的矩阵索引。本文中还描述了用于识别预编码矩阵的另外技术，以及一种近似无线网络中无线网络信道的容量的方法。

摘要： 本发明公开了一种优化无线网络层实现网络互连的方法，包括：将无线网络控制器分为无线接入网服务器和设置在基站的无线适配器，所述无线适配器对相关的无线接口协议进行处理；通过适配功能体将无线适配器与光接入网络相连接，将无线接入网服务器和核心网分别连接光网络单元，以实现光网络与无线通信网络的互连。本发明还公开了一种基站和有线网络互连的方法及系统，将无线网络的无线接口协议栈下移到基站，由基站进行处理；将所述基站通过无源光网络或光纤/同轴电缆混合网与所述无线网络相连，进行无线传输。可有效的避免单点故障，具有更强的灵活性和可扩展性，便于组网，扩大网络的覆盖。适应未来业务的发展，适合无线接入应用，便于与有线网络融合。

摘要： 本发明的目的在于提供一种能够防止无线资源的缺乏以及系统负荷的增加的交换机、无线网络控制装置、无线网络装置以及无线通信网络系统。RNC(7)具有：第1呼出请求接收部(7e)，其从交换机接收仅针对已存在无线小区的第1呼出请求；估计存在无线小区导出部(7c)，其导出被估计为对象通信终端装置存在的估计存在无线小区；第1呼出执行部(7b)，其对已存在无线小区和估计存在无线小区执行呼出；呼出响应信号发送部(7e)，其向交换机发送针对呼出的响应信号；第2呼出请求接收部(7f)，其在未发送针对第1呼出请求的响应信号的情况下，从交换机接收针对与已存在无线小区不同的无线小区的第2呼出请求；以及对该不同的无线小区执行呼出的第2呼出执行部(7g)。

摘要： 本发明提供一种无线入侵防御系统、包括该系统的无线网络系统以及无线网络系统的操作方法。其中，无线入侵防御系统包括：接入点；多个终端，通过无线网络向所述接入点发送无线帧或从所述接入点接收无线帧；以及无线入侵防御系统，监测所述无线帧，其中所述无线入侵防御系统向多个终端中的特定终端发送连接解除请求，并且阻止所述接入点对所述特定终端进行应答。