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华南理工大学学报（自然科学版） 2014年第1期42卷 52-58页

作者：刘鑫仲伟志孔繁锵井庆丰南京航空航天大学航天学院江苏南京210016

为提高多信道认知无线电的吞吐量,提出了协作频谱感知子信道次用户和传输功率的联合分配算法.该算法基于主用户的存在状态,在约束次用户协作检测概率和总功率的基础上,以最大化次用户所有子信道的吞吐量总和为目标,通过交替方向优化获... 详细信息

为提高多信道认知无线电的吞吐量,提出了协作频谱感知子信道次用户和传输功率的联合分配算法.该算法基于主用户的存在状态,在约束次用户协作检测概率和总功率的基础上,以最大化次用户所有子信道的吞吐量总和为目标,通过交替方向优化获得子信道次用户和传输功率的联合分配.仿真结果表明:文中提出的联合分配算法通过较少的迭代次数就可以获得最优值,并且能够根据子信道状态动态地分配子信道次用户和传输功率,提高了次用户的吞吐量.

关键词：认知无线电协作频谱感知次用户功率分配吞吐量检测概率

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分布式认知无线电网络中的一种可信协作次用户选取策略研究

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信息网络安全 2018年第10期 37-44页

作者：饶绪黎林晖田有亮许力福建师范大学网络安全与密码技术实验室福建福州350007 福州职业技术学院信息技术工程系福建福州350108 贵州省公共大数据重点实验室贵州贵阳550025

协作频谱感知能够有效优化分布式认知无线电网络中的频谱感知结果。然而,协作频谱感知也带来了一些安全威胁,尤其是恶意协作次用户的攻击。针对上述问题,文章提出了一种基于综合信誉机制和元图理论的可信频谱感知协作次用户选取策略,该... 详细信息

协作频谱感知能够有效优化分布式认知无线电网络中的频谱感知结果。然而,协作频谱感知也带来了一些安全威胁,尤其是恶意协作次用户的攻击。针对上述问题,文章提出了一种基于综合信誉机制和元图理论的可信频谱感知协作次用户选取策略,该策略将次用户的信誉评估结果与元图理论结合,将信誉值作为元图中计算次用户间关系的主要参数,建立不同次用户之间的可信关系,以选取可信的协作次用户。仿真实验和结果分析表明,文章所提出的策略能够有效提高被选取的协作次用户的可信度,从而提高抵抗频谱感知数据篡改攻击的能力和信道的检测率。

关键词：分布式认知无线电网络协作频谱感知元图信誉机制次用户

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认知无线电传感器网络CSMA协议中主用户和次用户的性能分析

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电信科学 2016年第4期32卷 36-43页

作者：刘莹郑黎黎远松四川工程职业技术学院电气信息工程系四川德阳618000 四川理工学院计算机学院四川自贡643000

针对认知无线电传感器网络(CRSN)中物理层特性高度可变带来的性能不确定性,在CRSN中定义了两种基础性能指标(带宽和时延),并分析了基于载波侦听多路访问(CSMA)的介质访问控制协议的性能。首先,在给定的主用户(PU)业务模型下利用CSMA算... 详细信息

针对认知无线电传感器网络(CRSN)中物理层特性高度可变带来的性能不确定性,在CRSN中定义了两种基础性能指标(带宽和时延),并分析了基于载波侦听多路访问(CSMA)的介质访问控制协议的性能。首先,在给定的主用户(PU)业务模型下利用CSMA算法估计单个次级用户(SU)的潜在带宽;然后,推导在不同业务信道同时传输多个SU的聚合带宽;最后,利用优先级队列模型M/G/C估计介质访问中的时延。性能分析表明,通过使用分布式信道协作结合CSMA的并发传输,聚合带宽可增加5倍,利用不同业务信道同时传输明显降低了分组时延。

关键词：认知无线电传感器网络带宽估计时延估计主用户次用户

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认知无线电网络中次用户传输性能边界建模与分析

认知无线电网络中次用户传输性能边界建模与分析

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作者：郑军华中科技大学

学位级别：博士

无线通信技术的飞速发展推动了包括智能电网、车联网、物联网等新型网络不断涌现,使得各种无线设备的数量出现爆发式增长,给稀缺的频谱资源带来了巨大的压力。认知无线电技术因其允许次用户在主用户频谱空洞中进行数据传输,而成为缓解... 详细信息

无线通信技术的飞速发展推动了包括智能电网、车联网、物联网等新型网络不断涌现,使得各种无线设备的数量出现爆发式增长,给稀缺的频谱资源带来了巨大的压力。认知无线电技术因其允许次用户在主用户频谱空洞中进行数据传输,而成为缓解频谱资源不足与需求增大这一矛盾的关键技术之一。在保障主用户性能的前提下、同时最大程度提高次用户性能成为当前认知无线电网络研究的关注点。目前研究成果主要从性能期望值的角度展开,然而网络的随机性会导致次用户性能偏离期望值,因而有文献对次用户性能边界做了探讨,但尚未有较为系统的研究成果。因此,本文以次用户的性能边界研究为核心,对次用户传输过程中的关键技术进行建模,综合分析了主用户状态、频谱感知错误、多址接入、信道衰落和多跳等因素对次用户吞吐率边界和延时边界这两个关键性能参数的影响,最后提出基于延时边界约束的网络参数优化方法。本文的主要研究内容包括:首先,对次用户传输中多址接入机制的性能边界展开研究,提出了基于延时边界的参数优化方法,为次用户传输性能边界分析奠定基础。本文针对次用户的竞争接入和非竞争接入两种典型的接入机制,分析了次用户在主用户频谱空洞中动态接入的随机特征,建立了以服务曲线所表示的边界模型,研究了主用户状态和多址接入机制对次用户延时边界的影响。通过理论和仿真分析,本文发现当次用户数增加时,非竞争接入方式的延时边界随之线性增大,而竞争接入方式的延时边界随之指数增大,表明竞争接入方式的延时边界会因为次用户数增加而迅速恶化,由此,本文提出了基于延时边界的参数优化方法。其次,对次用户多跳传输性能边界展开研究,提出了基于次用户数驱动的多跳策略,提升了端到端延时性能,为优化次用户多跳传输性能提供理论依据。在已有的边界建模研究中,往往考虑数据与服务之间的相关性,以简化性能边界分析,而本文则提出了与次用户数据相互独立的有损过程以构建次用户的边界模型,从而得到了更紧致的延时边界。针对多跳传输性能分析中经典的逐跳叠加方法的局限性,本文提出一个基于串联等效的端到端边界模型,获得更紧致的端到端延时边界。进一步研究端到端延时边界与跳数的关系,发现延时边界与跳数之间满足线性尺度规律。通过理论和仿真分析,本文发现主用户状态和竞争次用户数对次用户性能边界的影响比感知错误所产生的影响更强;此外,多跳传输的端到端延时边界与跳数呈线性关系,与竞争次用户数呈指数关系。基于端到端延时边界与次用户数和跳数的不同关系,本文提出了基于次用户数驱动的多跳策略,提升了端到端延时性能。最后,研究了衰落信道中次用户的传输性能边界,提出了基于衰落敏感的多跳策略,降低了端到端延时,为优化次用户在衰落信道中的传输性能提供理论基础。由于无线信道存在衰落,而香农定理则准确表征了衰落信道的服务能力,为了利用香农定理构建次用户在衰落信道中传输的边界模型,本文从变换域角度出发,建立了次用户在主用户频谱空洞中传输的变换域多跳传输边界模型,将主用户状态和信道衰落融入模型中,分析了信道衰落和多跳对端到端延时边界的影响。研究表明端到端延时边界与信道衰落的减弱呈负指数关系,而与跳数呈线性关系。基于此,本文提出了基于衰落敏感的多跳策略,降低了端到端延时。综上所述,本文围绕次用户传输的边界模型展开研究,分析了次用户的传输性能边界,提出了基于性能边界的网络参数优化方法,对于认知无线电技术在新型网络中的应用提供了一定的理论依据。

关键词：认知无线电次用户多跳传输性能边界次用户数驱动衰落敏感

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具有能量收集的认知中继网络次用户吞吐量优化

具有能量收集的认知中继网络次用户吞吐量优化

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作者：吴昊冉东华大学

学位级别：硕士

认知无线技术作为解决频谱短缺的重要技术手段，已经广泛应用于现代通信的各个场景中，随着环保节能作为通信技术发展过程中一个重要的考核标准，如何在提升通信系统性能的同时提升系统能效是目前讨论的热点话题。本文将带有能量收集的... 详细信息

认知无线技术作为解决频谱短缺的重要技术手段，已经广泛应用于现代通信的各个场景中，随着环保节能作为通信技术发展过程中一个重要的考核标准，如何在提升通信系统性能的同时提升系统能效是目前讨论的热点话题。本文将带有能量收集的多中继节点应用于传统的认知无线网络中，对优化次用户系统的吞吐量问题进行了相关研究，主要创新点和工作内容如下：　　1、将带有能量收集技术的中继应用于认知无线网络中，并在考虑了主用户的干扰的情况下构建了认知无线中继网络的系统模型。基于该模型推导出了分别使用时隙转换中继协议以及功率分割中继协议的次用户系统吞吐量表达式。结合仿真分析详细探究这两种系统中各项参数对该模型中次用户网络吞吐量和中断概率的影响。仿真结果显示增加中继数目、提高主用户干扰门限均会提高系统的吞吐量和降低系统中断概率，而对于固定系统参数情况下，两种中继协议存在着最优的时隙转换系数和功率分割系数。　　2、针对采用时隙转换中继协议的次用户系统，在多中继场景下考虑了能量约束以及主用户干扰门限约束的条件下，构造次用户系统平均吞吐量的优化问题。对于次用户系统平均吞吐量优化问题中多中继的发射功率和时隙转换系数相互耦合难以联合优化的情况，提出了一种基于对偶分解和梯度下降搜索的联合优化算法对该优化问题进行求解寻优，有效的解决了多中继发射功率和时隙转换系数的联合优化问题。通过该算法得到时隙转换系数和多中继发射功率的最优解表达式，仿真结果显示在同一主用户干扰门限的情况下，经过优化后的次用户系统平均吞吐量相较于固定时隙转换系数的情况下得到了明显的提升。　　针对采用功率分割中继协议的次用户系统吞吐量的优化问题，在考虑主用户对次用户系统干扰的情况下，提出了一种基于黄金分割算法的一维搜索算法对时隙转换系数和功率分割系数进行搜索寻优，从而使得次用户系统吞吐量获得优化。仿真结果显示通过该算法优化后，，在当前系统其他参数固定的情况下，对于不同的主用户干扰门限的情况，优化后的次用户系统吞吐量总是优于固定时隙转换系数和功率分割系数的次用户系统吞吐量。　　3、本文相较于传统的能量收集策略，在认知无线中继场景下，提出了一种带有能量收集发射源的能量收集策略，即在次用户发射源处引入能量收集装置，一方面中继收集来自发射源发射的射频能量，另一方面在中继二次转发时，发射源收集并存储来自中继的射频能量，以此提升次用户发射源的工作时长。根据所提出的带有能量收集发射源的收集策略，推导出了分别采用时隙转换中继协议和功率分割中继协议的次用户系统吞吐量的表达式。通过仿真与传统的能量收集策略进行对比，分析了在不同系统参数下采用两种中继协议的次用户系统吞吐量情况。结果显示本文所提出的带有能量收集发射源的收集方式相较于传统的收集方式为次用户系统的吞吐量带来了一定的增益，并且可以降低因为中继至次用户接收端的距离增加而对系统吞吐量造成的衰落。

关键词：认知无线中继网络能量收集次用户吞吐量功率分割

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一种能量有效的次用户信息传输方法及系统

一种能量有效的次用户信息传输方法及系统

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作者：何海霞高远谭蓉俊 213022 江苏省常州市晋陵北路200号

本发明公开一种能量有效的次用户信息传输方法，包括以下步骤：（1）控制次用户在下垫式的频谱接入方式下接入主用户频谱；（2）基于直接链路次用户SU1和次用户SU2完成彼此之间的信息交换，次用户中继SR处于休眠状态；（3）基于次用户SU... 详细信息

标准号: CN109510673B

本发明公开一种能量有效的次用户信息传输方法，包括以下步骤：（1）控制次用户在下垫式的频谱接入方式下接入主用户频谱；（2）基于直接链路次用户SU₁和次用户SU₂完成彼此之间的信息交换，次用户中继SR处于休眠状态；（3）基于次用户SU₁和次用户SU₂的供电模块的电压和电流值计算传输功率，基于正交导频估计信道状态信息；（4）根据信道状态信息和传输功率分别预估直接传输模式和物理层网络编码传输模式的能量效率，进行次用户SU₁和次用户SU₂的传输模式选择，选择预估的能量效率高的传输模式完成信息传输；本发明发挥直接传输和物理层网络编码传输两种方法的优点，使两个次用户之间信息交换的能量效率提高。

关键词：次用户能量效率物理层网络编码预估信道状态信息传输功率传输模式信息交换直接传输传输模式选择频谱接入方式导频估计供电模块完成信息信息传输休眠状态直接链路传输主用户频谱正交中继

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一种认知无线网络中次用户违反干扰约束行为的检测方法

一种认知无线网络中次用户违反干扰约束行为的检测方法

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作者：张涛方浩吴昊乔晓强张江 210007 江苏省南京市秦淮区后标营18号

本发明公开了一种认知无线网络中次用户违反干扰约束行为的检测方法，涉及认知无线网络频谱检测技术领域。本发明在每个时隙中，按照能量采集阶段、本地频谱感知阶段和感知数据融合阶段依次执行，在能量采集阶段，所有感知节点从周围环... 详细信息

标准号: CN113472463B

本发明公开了一种认知无线网络中次用户违反干扰约束行为的检测方法，涉及认知无线网络频谱检测技术领域。本发明在每个时隙中，按照能量采集阶段、本地频谱感知阶段和感知数据融合阶段依次执行，在能量采集阶段，所有感知节点从周围环境收集能量，并存储于内部电池中；在本地频谱感知阶段，判断次用户是否违反干扰约束；在感知数据融合阶段，感知节点根据第一感知节点选择机制或第二感知节点选择机制，判定自身是否向融合中心汇报本地频谱感知结果，然后融合中心整合数据作出全局判决。本发明考虑了感知节点能量存储有限的情况，针对认知无线网络中次用户违反干扰约束行为进行检测，提高了认知无线网络中频谱共享的安全性能。

关键词：感知节点认知无线网络干扰约束次用户感知数据能量采集频谱感知融合中心选择机制违反频谱感知结果安全性能内部电池能量存储频谱共享频谱检测全局判决融合检测整合判定存储汇报

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基于次用户数目优化的多用户协作频谱感知方法

基于次用户数目优化的多用户协作频谱感知方法

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作者：郑紫微秦闯 315211 浙江省宁波市江北区风华路818号

本发明涉及基于次用户数目优化的多用户协作频谱感知方法，包括构建授权用户、中继节点、频谱感知融合中心和多个次用户组成的认知无线网络模型，在中继节点与授权用户建立数据通信后，中继节点和各次用户分别接收授权用户发送的信号；... 详细信息

标准号: CN105375997A

本发明涉及基于次用户数目优化的多用户协作频谱感知方法，包括构建授权用户、中继节点、频谱感知融合中心和多个次用户组成的认知无线网络模型，在中继节点与授权用户建立数据通信后，中继节点和各次用户分别接收授权用户发送的信号；频谱感知融合中心根据各次用户分别获取的频谱检测结果自适应地选取具有最低感知误差时对应的最佳协作次用户；根据最佳协作次用户得到信噪比最佳阈值、各最佳协作次用户的调整因子，并调整最佳协作次用户虚警概率，获取各最佳协作次用户调整后的判决阈值，然后以加权的OR准则协作检测，从而有效减小能量检测中所接收信号能量的动态变化对次用户检测性能的影响，降低频谱感知融合中心的融合计算量、提高协作检测性能。

关键词：协作次用户次用户频谱感知融合中心授权用户中继节点协作检测频谱检测结果认知无线网络多用户协作所接收信号调整因子动态变化分别获取分别接收检测性能能量检测判决阈值融合计算数据通信虚警概率自适应地最佳阈值信噪比构建减小最低感知加权对应选取发送调整获取优化涉及有效组成影响建立

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基于次用户数目优化的多用户协作频谱感知方法

基于次用户数目优化的多用户协作频谱感知方法

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作者：郑紫微秦闯 315211 浙江省宁波市江北区风华路818号

标准号: CN105375997B

关键词：协作次用户次用户频谱感知融合中心授权用户中继节点协作检测频谱检测结果认知无线网络协作频谱感知所接收信号调整因子动态变化能量检测数据通信虚警概率多用户计算量信噪比自适应构建减小感知加权发送判决融合检测优化

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增强次用户安全的协作频谱感知方法

增强次用户安全的协作频谱感知方法

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作者：马彬张佳吉 400065 重庆市南岸区崇文路2号

本发明请求保护一种增强次用户安全的协作频谱感知方法，属于移动通信技术和计算机网络技术领域，用于解决协作频谱感知融合时如何减少虚假报告以及隐藏终端对融合带来的影响。首先，在认知基站通过基于证据理论的准确度评估算法，构建... 详细信息

标准号: CN116032394A

本发明请求保护一种增强次用户安全的协作频谱感知方法，属于移动通信技术和计算机网络技术领域，用于解决协作频谱感知融合时如何减少虚假报告以及隐藏终端对融合带来的影响。首先，在认知基站通过基于证据理论的准确度评估算法，构建次用户报告结果准确度评估模型，计算得到次用户报告结果的准确度。其次，构建了一个新型的可信度评估模型，通过次用户感知以来报告的结果及报告结果的准确度，对该次用户的可信程度进行评估。再次，认知基站在融合时综合考虑每个次用户报告结果的准确度和自身的可信度，通过证据理论的组合规则进行组合，从而得到最终的融合结果。最后，仿真结果及分析表明，该算法能够提升融合的检测概率，降低漏检概率。

关键词：次用户准确度报告结果融合协作频谱感知认知基站证据理论构建计算机网络技术领域移动通信技术可信度评估仿真结果漏检概率评估模型评估算法隐藏终端综合考虑组合规则可信度算法感知可信检测概率评估分析安全

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