针对动态频谱接入和认知无线电技术对频谱管理的新要求,采用分层的频谱管理理念,基于生存系统模型(Viable System Model,VSM)设计适合认知无线电网络的频谱管理自治系统,该系统通过节点参与频谱管理,网络自我约束等措施,实现认知无线电网络对频谱的自治。最后,将该系统应用于一种异构网络共存的频管案例设计中,仿真分析表明:本文提出的基于VSM的频谱管理自治系统响应时间大幅度降低;认证效率为O(1),较传统方式性能有很大提升。
根据既不对主用户(Primary Radio user,PR)产生干扰,又对认知无线电用户(Cognitive Radio user,CR)提供QoS保证的原则,将认知无线电网络(Cognitive Radio Network,CRN)中多信道接入频谱共享问题建模为混合整数非线性规划。采用多级功率限制保证PR不被干扰,以CR物理层能够提供的速率作为信道和功率分配的依据,提出将能够为CR提供最大传输速率的信道分配给该CR的分配策略,将混合整数非线性规划转化为整数线性规划,并给出集中式启发算法和基于功率速率比(Power Rate Ratio,PRR)最小的分布式启发算法求解该整数线性规划。仿真结果表明,文中给出的算法能够提供较高的CRN吞吐量和较好的CR用户QoS保证。
针对认知无线电网络(Cognitive Radio Network,CRN)中认知无线电(Cognitive Radio,CR)用户单信道伺机频谱接入问题,从既满足CR用户各异的QoS需求又不对主用户(Primary Radio,PR)产生干扰的角度,定义新的度量指标CRN有效吞吐量,并以CRN有效吞吐量最大为目标建立单信道伺机频谱接入模型。提出基于最小速率差额的接入策略,给出相应的信道和功率分配算法(Minimum Rate Gap-based Channel and Power Allocation,MRG-CPA),并设计MAC协议以实现分布式接入。仿真结果表明,与现有的降序最佳适应算法、降序首次适应算法和基于最小速率需求的功率分配算法相比,MRG-CPA不仅提供较大的CRN有效吞吐量,并且提高CR用户QoS保证率。
