认知无线电网络频谱分配与协作集划分算法

针对协作认知无线电网络中较为复杂的多主用户与多次级用户共存场景,提出联合频谱分配与协作集划分问题,并将该问题形式化描述为整数0-1非线性规划问题,证明其是NP-hard的.首先,设计了集中式的遗传算法CGA(centralized genetic algorithm)对问题求解,对该算法进行齐次有限马尔可夫链建模并对其全局收敛性进行了分析;随后,提出了一种包含两阶段的分布式遗传算法DGA(distributed genetic algorithm),包括基于最小支配集的分簇与频谱预分配阶段和簇间协作集协商与簇内适应值精化阶段.此外,还提出一种快速收敛的DGA算法(fast-convergent DGA,简称FDGA)缩短分布式算法运行时间.仿真实验结果表明,根据能反映出算法性能的适应值结果对各算法进行比较:(1)小规模网络下CGA获得的解平均为通过穷举算法得到的最优值的92%;(2)随着网络规模的扩大,由于CGA搜索空间增大,DGA,FDGA在达到相同停机条件时获得的适应值比CGA提高约20%;(3)与DGA相比,FDGA虽能得到与DGA相近的结果,但却大大缩短了算法收敛的时间,更适应于大规模网络应用.

5G网络频谱共享的研究

为了更好的提高频谱资源的利用率,解决5G网络频谱资源短缺问题,增强频谱共享的灵活性,共享频谱资源是一种可以考虑的方法。首先简述频谱共享的概念及分类,其次重点对700MHz频谱在5G网络中频谱共享进行探讨研究,最后讨论频谱共享对5G网络的重要性,及给出后续工作的研究方向。

引入自适应动态控制的无线频谱网络资源调度

在对无线频谱网络资源调度优化研究的过程中,网络资源会发现较大的不可预测动态变化。由于采用当前的方法进行无线频谱网络资源调度时,无法对上述变化进行自适应动态控制型,存在实时任务因错过时限而调度失败的问题。提出引入自适应动态控制的无线频谱网络资源调度方法,先建立无线频谱网络传输控制模型,依据各条任务流堆积的队列长度选取需要发送的数据分组,并从缓冲区内的各个队列中任意的选择一条队列作为发送目标,同时将无线频谱网络信道利用率转换为可利用信道容量,并引入自适应动态控制策略,依据不同的任务对频谱带宽的个性需求,动态的调度频谱带宽,促使频谱带宽对无线频谱网络任务集的处理效果持续的处于最佳状态。仿真结果表明,引入自适应动态控制的无线频谱网络资源调度方法调度具体良好的动态性与自适应。

绿色蜂窝网络的频谱效率与能效函数

为了给绿色蜂窝网络的研究和设计提供一个基本的基准或判断依据,对存在多小区干扰和越区切换情况下蜂窝网络的网络传输能力(网络频谱效率)和能量效率函数(能效函数)进行了研究,揭示了蜂窝网络的功率开销与频谱效率之间的关系。首先,给出了蜂窝网络能效函数的定义,并在此基础上提出了小区干扰深度和越区切换的动力学模型,进而论证了存在多小区干扰和越区切换情况下的蜂窝网络频谱效率,并推证了数学表达式。最后,求解了蜂窝网络的能效函数,讨论了相关参数对它的影响和数值结果分析,为绿色蜂窝网络的研究和设计,提供了有益的分析依据和基础。

适用于认知无线传感器网络的高效频谱分配方法

广泛工作在ISM(Industrial,Scientific and Medical)频段的无线传感器网络面临严重的频谱稀缺问题。在无线通信中,动态频谱分配被认为是提高频谱效能的重要途径。针对典型集中式管理的认知无线传感器网络设计了基于图着色结合负载强度的高效频谱分配算法。首先在协议干扰模型下确保频谱资源在空间上充分利用,随后综合考虑节点负载强度与公平性建立优化模型并按照乘子法加拟牛顿法框架求解最优值。仿真实验表明算法与固定频谱分配方式和传统自适应频谱分配算法相比,在系统吞吐量和节点缓冲区队列长度两个关键性能指标上具有显著优势。

频谱灵活光网络中基于带宽压缩的柔性保护技术

频谱灵活光网络中,为了降低业务保护路径上所需的资源,提出基于可控调制阶数的业务带宽压缩机制,根据业务的等级对业务进行灵活的柔性保护,提高网络的生存性。仿真结果表明,当路径上的频谱资源不足以恢复受损业务时,采用柔性保护技术在保证一定信号质量的前提下,可以降低业务传输所需的带宽,提高受损业务的恢复率。

频谱灵活光网络的故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法

在频谱灵活光网络中,为了解决网络故障概率与光纤链路负载均衡问题,建立了故障概率与光纤链路负载均衡联合计算与评估模型,提出了故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法。仿真结果表明,与传统方法相比,当不考虑保护带宽时,所提故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法降低了69.8%网络阻塞率,减少了45.3%频谱资源占用率,减少了41.9%平均故障概率,实现了频谱灵活光网络的故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法。

基于Labview平台的网络化频谱仪实现

采用网络频谱模块,基于Labview平台,采用顺序结构、循环结构、事件结构编程,实现频谱数据捕获。利用Labview丰富的数据处理功能,分析所获取的数据,实现频谱显示、频谱监测、干扰感知等功能。

频谱灵活光网络的生存性研究进展

介绍了频谱灵活光网络的研究背景、基本思想及其研究进展,分析了频谱灵活光网络生存性的研究意义,综述了频谱灵活光网络生存性的研究现状及发展动态,探讨目前频谱灵活光网络生存性机制存在的问题,并对其下一步研究进行展望,尤其指出在设计频谱灵活光网络的生存性机制时需要同时考虑网络的拥塞避免问题。

基于新型机会频谱接入的网络MAC协议研究

该文提出了机会频谱接入网络中一种新的多信道MAC协议--OSAM-MAC。它工作在多信道环境中,可以进行频谱感知,利用空闲频谱。采用OSAM-MAC协议,认知用户首先感知所有信道的使用情况,当用户有通信需求时交换信道状态列表,然后选择信道,减少了控制信息开销。同时,避免了隐藏终端问题。仿真结果证明,采用该协议可以提高系统累积吞吐量。

网络化电磁频谱感知体制分析

电磁频谱是一种重要的自然资源,准确感知是有效利用的前提,针对电磁频谱感知的需要,在分析传统电磁频谱感知体制的基础上,对基于网络化特性的电磁频谱感知技术体制进行了论述,并对涉及的主要关键技术提出了初步解决思路。

频谱分片弹性光网络关键技术的探讨

随着宽带网、物联网的迅速发展,以及各种新业务需求的不断增加,基于粗粒度分配的传统波分复用光网络已经不再适应未来网络的需求,频谱分片弹性光网络SLICE(Spectrum-Sliced"Elastic Optic Path"Net Work)成为了研究热点。该文对SLICE的基本概念以及特点进行了简要概述,针对SLICE中的关键技术路由频谱分配和碎片重构等进行详细探讨。

用于网络/频谱分析的自动测试系统

本文利用实验室现有的设备,采用IBM/AT 机,配置IEEE—488接口板,对引进的网络/频谱分析仪进行开发,组建成用于网络频谱分析的自动测试系统,该系统可以自动测量网络的幅频、相频、延时特性及信号的频谱、电平等。并能输出诸如3dB 带宽等特征数据,方便、灵活、实用。

基于区块链的频谱设备网络中防御拜占庭攻击的分布式共识机制

针对大规模、超密集部署移动互联网和物联网引发的精确频谱共享需求,基于区块链技术提出联网海量个人无线设备构成频谱设备网络:频谱管理服务器、移动基站、个人无线设备形成云计算与边缘计算相结合的频谱设备网络架构,以频谱数据获取、频谱区块添加、频谱数据传输、频谱数据采集的激励构成了基于区块链的频谱设备网络的基本运行机制,通过感知节点共识融合、验证节点共识验证、簇头节点共识确认,在一定置信度下的假设检验判断是否有恶意感知节点发动伪造频谱数据的拜占庭攻击。仿真结果表明分布式共识机制在防御恶意感知节点伪造频谱数据的拜占庭攻击上的有效性和可靠性。

频谱分片弹性光网络关键技术的探讨

随着宽带网、物联网的迅速发展,以及各种新业务需求的不断增加,基于粗粒度分配的传统波分复用光网络已经不再适应未来网络的需求,频谱分片弹性光网络SLICE(Spectrum-Sliced“Elastic Optic Path”Net Work)成为了研究热点。该文对SLICE的基本概念以及特点进行了简要概述,针对SLICE中的关键技术路由频谱分配和碎片重构等进行详细探讨。

基于ActiveX控件的网络虚拟频谱分析仪的设计

该文提出了一种利用ActiveX控件构建网络虚拟频谱分析仪系统的方法。整个系统基于浏览器，服务器构架，首先在VC6．0环境下采用ActiveX控件技术设计出虚拟仪器，然后将其制作成网页的形式并通过Internet向外发布，最后用户通过浏览器向服务器发送命令以远程控制频谱分析仪，并获取实时测试结果。实践证明，ActiveX控件在搭建虚拟仪器软件平台方面具有形象逼真的显示效果、更好的通用性、更强的灵活性等优点。

LTE和GSM网络动态频谱的研究和应用

为了更好地实现频谱资源的高效利用,针对GL频谱重耕中存在的问题,通过把GL带宽间隔最小化、GL协同共谱调度、载波聚合的功能进行组合,提出了GL动态频谱方案,通过实施该方案,原本需要34.8 MHz(20 MHz和10 MHz的LTE载波聚合以及4.6 MHz的GSM网络)频谱资源才能达到的网络效果,仅需30 MHz即可实现,网络性能测试结果表明,性能基本不受影响,LTE的峰值速率提升45%。

一种基于任务的频谱感知网络单元重组技术

针对异构电磁频谱传感器网络执行电磁环境感知任务时,多样化感知任务并发执行资源不足、组网应用能力弱、无线条件下感知数据传输不可靠等问题,提出了以任务为中心的频谱感知网络资源调度架构,建立了基于效用的多任务协同资源调度模型,并给出了基于虚拟化的频谱传感器服务能力标准框架,便于传感器服务与任务快速匹配,从而实现面向多用户多任务的频谱感知网络有序组织、资源高效利用,为电磁环境传感器大规模网络化共享应用提供可行技术途径。

频谱灵活光网络应用策略研究

本文叙述了频谱灵活光网络的特点、功能和设备技术要点,结合1Tbit/s传输系统应用,为其采用12.5GHz频谱隙进行了信道带宽分配,又通过对比各类路由频谱分配算法和频谱资源重构方式的效果,提出了实际应用中的选择建议,然后结合当前网络情况,从网络层次、结构、承载颗粒等方面出发,分析和论证了频谱灵活光网络的应用场景,以便指导其在实践中的具体应用和功能发挥。

蜂窝小区边缘同频嵌入垂直覆盖的网络性能

提出一种在蜂窝小区边缘同频嵌入垂直覆盖的新型混合小区网络结构,具有抑制小区间干扰和提高边缘信干比等优点。该网络结构是以不改变目前蜂窝网络"水平覆盖"结构的前提下,在小区边缘干扰区域同频嵌入天线波束为垂直向下的微小基站,称作"垂直覆盖",因此易于实际操作和实现。首先分析了蜂窝小区水平覆盖的干扰深度,垂直覆盖基站的干扰特性及各自的频谱效率。随后,针对提出的蜂窝小区边缘同频嵌入垂直覆盖的网络结构,分别研究了混合小区的水平覆盖中心区域和垂直覆盖小区边缘区域的频谱效率。结果表明,提出的新型混合小区网络结构,能有效抑制蜂窝小区间干扰,改善小区边缘性能,实现更高的频谱效率。