Optimal Cooperative Cognitive Relaying and Spectrum Access for an Energy Harvesting Cognitive Radio: Reinforcement Learning Approach
Qatar University（卡塔尔大学）；Nile University（尼罗河大学）
在本文中，我们考虑了认知环境下的合作通信的背景下，认知无线电（CR）用户被假定为网络的自组织中继。假设CR用户和PU是能量采集器。CR用户协作地中继主用户（PU）的一些未递送的分组。具体地，CR用户将未递送的主分组的一部分存储在中继队列（缓冲器）中。它使用时隙上的适当动作来管理未递送的主分组到其中继队列的流。此外，它具有在空闲时隙（PU的队列为空的时隙）选择用于信道接入的所用队列的决定。假设一个数据包传输消耗一个能量包。最优策略根据主用户和CR用户到达数据和能量队列的速率以及信道的连通性而变化。CR用户通过承担中继未递送的主分组的责任来为PU节省能量。随着时间的推移，它最佳地组织自己的能量包以最大化其收益。
2014-07-08 cs.IT cs.LG cs.NI
Protocol Design and Stability Analysis of Cooperative Cognitive Radio Users
单个认知无线电发射机-接收机对与两个主要用户共享频谱，这两个主要用户与各自的接收机通信。每个主用户有一个本地流量队列，而认知用户有三个队列;一个存储自己的流量，而其他两个是中继队列，用于存储从两个主用户接纳的主中继数据包。提出了一种新的协作认知媒体接入控制协议，其中认知用户利用主频谱带的空闲时间。每个中继队列的流量到达控制使用可调的准入因子，而中继队列服务调度控制通过信道访问概率分配给每个队列的基础上的操作频带。所提出的协议的稳定区域的特征在于其最大预期吞吐量的光。数值结果表明，所提出的合作认知协议的性能增益。
2014-01-18 cs.IT cs.NI math.IT
Stable Throughput Region of Cognitive-Relay Networks with Imperfect Sensing and Finite Relaying Buffer
在这封信中，我们得到了稳定的吞吐量区域的认知中继方案与有限的中继缓冲区和不完美的感知。分析调查的影响，次用户的有限中继能力下的不同场景的主要，次要和中继链路中断。此外，我们证明了漏检和虚警概率的主要和次要用户的可实现的吞吐量的效果。
2018-03-18 cs.NI
Cooperative Cognitive Relaying with Ordered Cognitive Multiple Access
我们研究了一个认知无线电系统与两个次用户谁可以与主用户在中继其数据包的主接收机合作。除了它自己的队列之外，每个次要用户都有一个队列来保存没有被主要接收者正确接收的主要数据包。次要用户以一定的概率接受未接收的主要数据包，如果两个队列都非空，则从它们的队列中随机发送。这些概率被优化以扩展系统的最大稳定吞吐量区域。此外，我们建议一个次要的多址接入方案，其中一个次要用户感测信道从时隙的开始$τ$秒，如果发现信道是空闲的，则发送。另一次用户在时间段$[0,2τ]$内感测信道以检测主用户和排名第一的次用户的可能活动。如果可能，它在从时隙开始的$2τ$秒之后开始发送。它通过增加其传输速率来补偿延迟的传输，使得它在时隙期间仍然传输一个分组。我们展示了这种有序系统比传统随机接入系统的潜在优势。我们还展示了合作的好处，在提高网络的吞吐量。
2012-08-28 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Cognitive Relaying Under Primary and Secondary Quality of Service Satisfaction
本文提出了一种新的协作协议，它涉及到主用户和次用户之间的合作。我们考虑一个认知设置与一个主要用户和多个次要用户。时间资源被划分为离散的时隙。在每个时隙中，一个次要用户被调度用于根据时分多址进行传输，而其余的次要用户（我们称之为次要中继）尝试对主要分组进行解码。之后，次中继采用协作波束成形来转发主分组，并向被调度用于传输的次源的次目的地提供保护以免受干扰。我们的特点的多样性复用权衡的主要来源下，建议的协议。我们考虑由其所需的吞吐量指定的每个用户的某些服务质量。最优化问题就是在这种条件下提出的。结果表明，优化问题是线性的，可以很容易地解决。我们表明，所需的二次吞吐量的总和必须小于或等于正确的数据包接收的概率。
2014-07-01 cs.IT cs.NI math.IT
Power Control and Relay Selection in Full-Duplex Cognitive Relay Networks: Coherent versus Non-coherent Scenarios
该文研究了全双工认知中继网络中的功率控制和中继选择问题，其中次用户中继可以同时接收和转发来自次用户源的信号。我们研究非连贯和连贯的场景。在非相干情况下，SU中继器转发来自SU源的信号而不调节相位，而在相干情况下，SU中继器在转发信号时调节相位以最小化主用户（PU）接收器处的干扰。我们考虑的问题，最大限度地提高传输速率从SU源到SU目的地的干扰约束在PU接收机和功率约束在SU源和SU中继。我们开发低复杂度和高性能的联合功率控制和中继选择算法。所提出的算法的优越性能进行了确认，使用广泛的数值评估。特别是，我们证明了在SU继电器（即，相干机制相对于非相干机制的增益）。
2017-03-04 cs.IT cs.NI math.IT
Interference-Assisted Wireless Energy Harvesting in Cognitive Relay Network with Multiple Primary Transceivers
我们考虑一个频谱共享的情况下，一个次要的网络与多个收发器的主要网络共存。次级网络由能量受限的解码转发次级中继器组成，该次级中继器在存在来自多个初级发射器的干扰的情况下辅助次级发射器与目的地之间的通信。次中继从接收到的射频信号中获取能量，该射频信号包括来自次发射机的信息信号和主干扰。然后，所收集的能量被用于解码次级信息并将其转发到次级目的地。在中继器处，我们采用时间切换策略，由于其简单性，可以随着时间的推移在能量收集和信息解码之间切换。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达下的主要中断约束和峰值功率约束下的二次发射机和中继的二次中断概率。此外，我们调查的最佳能量收集持续时间，最大限度地减少二次中断概率的主收发器的数量的效果。通过在能量收集阶段利用主干扰作为有用的能量源，次级网络实现了更好的中断性能。
2015-09-02 cs.IT cs.NI math.IT
On the Design of Relay--Assisted Primary--Secondary Networks
使用$N$认知中继，以协助主要和次要的传输在时隙的认知设置与一个主要用户（PU）和一个次要用户（SU）的影响。提出了一种用于信道感知的重叠频谱感知策略，其中SU在从时隙开始的$τ$秒内感知信道，而认知中继在从时隙开始的$2 τ$秒内感知信道，从而为SU提供了相对于中继的固有优先级。中继在$[0,τ]$间隔上感测信道以检测主要活动，并在$[τ,2τ]$间隔上感测信道以检测次要活动。中继帮助PU和SU传递它们未传递的分组，并在两者都空闲时进行传输。研究了两个基于优化的公式与服务质量的约束，包括排队延迟。这两种情况下的完美和不完美的频谱感测进行了研究。这些结果显示了中继的好处及其增强初级和次级性能的能力，特别是在PU和SU发射机与其各自的接收机之间没有直接链路的情况下。三个分组解码策略在中继也进行了研究，并比较它们的性能。
2014-05-20 cs.IT cs.NI math.IT
To Relay or Not To Relay in Cognitive Radio Sensor Networks
最近的工作提出了中继在认知无线电网络中的MAC层，其中的主要数据包被转发的辅助节点保持一个额外的队列专门用于中继功能。然而，主数据包的中继可能会在次数据包上引入延迟（称为次延迟），并且需要额外的功率预算，以便转发主数据包，这在使用具有有限功率资源的传感器部署网络时尤其重要。为此，可以采用接纳控制，以有效地管理中继在认知无线电传感器网络。在本文中，我们首先分析和制定的二次延迟和所需的功率预算的次级传感器节点的关系的接受因子，表明是否允许被转发的主要数据包或不。在定义了上述内容之后，我们提出了在调整接受因子时二次延迟和所需功率预算之间的折衷。在续集中，我们制定了一个优化问题，以最大限度地减少二次延迟的准入控制参数所需的功率预算的限制，加上有关的各个队列的稳定性，由于它们的相互依赖性的分析观察到的约束。这个问题的解决方案是使用迭代分解方法，即对偶和原始分解，使用拉格朗日乘子，简化了原来的复杂问题，导致最终的等价对偶问题，包括初始的Karush Kuhn Tucker条件。使用导出的等价对偶问题，我们得到了最佳的接受因子，而此外，我们强调的额外延迟最小化的可能性，通过改变拉格朗日乘子的值放松初始约束。
2012-11-21 cs.IT cs.NI math.IT
Power Allocation for Full-Duplex Relay Selection in Underlay Cognitive Radio Networks: Coherent versus Non-Coherent Scenarios
研究了全双工认知中继网络（FDCRNs）中的功率控制和中继选择问题，其中次用户（SU）中继可以同时接收来自SU源的数据并将其转发到SU目的地。我们研究非连贯和连贯的场景。在非相干情况下，SU中继转发来自SU源的信号而不调节相位;而在相干情况下，SU中继在转发信号时调节相位以最小化主用户（PU）接收器处的干扰。我们考虑的问题，最大限度地提高传输速率从SU源到SU目的地的干扰约束在PU接收机和功率约束在SU源和SU中继。然后，我们开发了一个数学模型来分析的数据率性能的FDCRN考虑在FD中继的自干扰效应。我们开发低复杂度和高性能的联合功率控制和中继选择算法。大量的数值结果来说明功率电平参数和自干扰消除质量的速率性能的影响。此外，我们证明了在SU继电器的相位调节的显着增益。
2017-03-04 cs.IT cs.NI math.IT
Interference-Aided Energy Harvesting: Cognitive Relaying with Multiple Primary Transceivers
我们考虑一个频谱共享的情况下，一个次级发射机（ST）通过解码和转发次级中继（SR）与其目的地通信的干扰存在下，从多个主发射机。SR从接收到的包括主要干扰的射频信号中获取能量，并使用它将信息转发到次要目的地。继电器采用时间切换策略，随着时间的推移在能量收集和信息解码之间切换。在ST和SR的主要中断约束和峰值功率约束下，为了确定平均次级吞吐量，我们推导出精确的次级中断概率和遍历容量的解析表达式，分别表征延迟限制和延迟容忍传输。我们还研究了主收发器的数量和峰值功率约束对最佳能量收集时间的影响，最大限度地提高了次级吞吐量。通过利用主干扰作为能量源，与为了能量收集目的而忽略主干扰的情况相比，次级网络实现了更好的吞吐量性能。最后，我们考虑的情况下，ST也收获能量从主传输和比较其吞吐量性能与非能量收获ST的情况下。
2017-07-14 cs.IT cs.NI math.IT
Energy-Efficient Cooperative Cognitive Relaying Schemes for Cognitive Radio Networks
我们研究认知无线电网络，其中主用户（PU）可以与认知无线电用户（即，次级用户（SU））用于其数据分组的传输。PU被假定为以时隙方式操作的缓冲节点，其中时间被划分为等长的时隙。我们开发了两个计划，涉及主要和次要用户之间的合作。为了满足某些服务质量（QoS）要求，用户共享时隙持续时间和信道频率带宽。此外，SU可以利用主反馈消息来进一步增加其数据率并满足PU QoS要求。所提出的合作方案的设计，使得SU数据率最大化的约束下，PU的平均排队延迟保持小于平均排队延迟的情况下，非合作PU。此外，所提出的方案保证了PU队列的稳定性，并保持SU发出的平均能量低于一定值。所提出的方案还提供了更强大的和潜在的连续服务的SU相比，在认知网络中的传统做法，其中SU发送的频谱空洞和沉默会话的PU。我们包括主要的源突发，感知错误，和反馈解码错误的分析，我们提出的合作计划。优化问题是离线解决的，需要一个简单的二维基于网格的搜索优化变量。数值结果表明，在SU数据率和PU吞吐量，平均PU的延迟，和平均PU节能方面的合作计划的有益收益。
2017-10-26 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Spectrum Sharing Relaying Protocols With Energy Harvesting Cognitive User
能量受限的无线网络中的无线信息和能量传输理论由于其在延长传感器节点寿命和减轻传统电池对环境造成的危害方面的潜力而引起了研究人员的兴趣。类似地，合作频谱共享协议领域中的进步已经使得能够在许可主用户和次用户之间有效地使用频谱。在本文中，我们考虑了一个能量受限的次级用户，它从主信号中获取能量，并中继主信号以换取频谱接入。考虑Nakagami-m衰落模型，提出了两种关键的协作频谱共享协议，即时分协作频谱共享（TS-CSS）和功率共享协作频谱共享（PS-CSS），并推导了主用户和次用户在解码转发和放大转发中继模式下的中断概率表达式。从所获得的结果，它已被示出，次级用户可以携带自己的传输，而不会对主用户的性能产生不利影响，并且PS-CSS协议优于TS-PSS协议的中断概率在宽范围的信噪比（SNR）。各种系统参数对这些协议的中断性能的影响也进行了研究。
2018-03-22 cs.IT cs.NI math.IT
Symbiotic Cognitive Relaying with mobile Secondary nodes in Cognitive Radio Networks
在共生认知中继（SCR）场景中，次用户（SU）节点可以充当多跳中继，以在弱直接链路的情况下辅助主用户（PU）节点之间的通信。作为回报，SU节点被激励有权利在固定的时间量内使用许可的PU频带执行SU-SU通信，这被称为“时间激励”。SCR上的现有工作被限制到固定的ad-hoc SU网络。在本文中，我们介绍了移动SCR考虑移动SU节点，同时保持PU节点固定。本文使用了一个特定的移动模式和路由策略的SU节点，提出了理论界的吞吐量和延迟的PU-PU传输。在我们的模型中，我们推导出解析的最小吞吐量和最大延迟可能。
2012-12-18 cs.NI
Opportunistic Adaptive Relaying in Cognitive Radio Networks
将认知无线电技术与用户协作相结合可以对主传输和次传输都有利。在本文中，我们提出了第一个中继方案的认知无线电网络（称为“自适应中继方案1”），其中一个中继节点可以协助主或二次传输的目的是提高中断概率的二次传输相对于一个主要的中断概率阈值。在瑞利衰落信道下，推导了该方案的二次中断概率的上界表达式。数值和仿真结果表明，该方案的二次中断概率低于其他中继方案。然后，我们扩展所提出的方案的情况下，中继节点有能力解码的主要和次要的信号，也可以同时协助两个传输。仿真结果表明，由于这种扩展的二次中断概率的性能改善，可以得到。
2012-01-13 cs.NI
On the Stable Throughput of Cooperative Cognitive Radio Networks with Finite Relaying Buffer
在本文中，我们研究了认知无线电系统中的协作通信问题，其中次用户有有限的中继空间的偷听主数据包。更具体地说，我们的特点是稳定的吞吐量区域的认知无线电网络与有限的中继缓冲区在次要用户。为了实现这一目标，我们制定了一个约束优化问题，最大限度地提高次要用户的吞吐量，同时保证稳定的主要用户队列。我们考虑一个一般的合作政策，其中的数据包准入和队列选择概率，在二级用户，都依赖于有限的中继缓冲区的状态（长度）。尽管纯粹的优化问题的复杂性，由于其非凸性，我们将其转换为一个线性规划。我们的数值结果揭示了一些有价值的见解，例如，就扩展稳定吞吐量区域而言，在传递主分组时进行合作总是互利的。此外，该系统的稳定吞吐量区域，相比无限中继队列容量的情况下，边际收缩有限中继队列容量。
2014-10-09 cs.NI
Packet Relaying Control in Sensing-based Spectrum Sharing Systems
认知中继已经被引入机会频谱接入系统，通过该系统，每当主链路面临中断条件时，次节点转发主分组。对于频谱共享系统，认知中继的参数化的干扰功率约束水平上施加的次要用户的发射功率。对于基于感测的频谱共享，检测概率也涉及分组中继控制。本文考虑这两个参数的选择，以最大限度地提高从节点的吞吐量在一定的约束条件。分析导致一个马尔可夫决策过程，使用动态规划方法。该问题使用值迭代来解决。最后，突出所得到的最优控制的结构特性。
2013-03-30 cs.IT cs.NI math.IT
Maximum Throughput of a Cooperative Energy Harvesting Cognitive Radio User
在本文中，我们研究的最大吞吐量的饱和可充电次用户（SU）共享频谱与主用户（PU）。SU以一定的收获率从环境中收获能量包（令牌）。假设所有的发射机都有数据缓冲器来存储输入的数据包。除了其自身的业务缓冲器之外，SU还具有用于存储用于中继的被准许的主分组的缓冲器;以及用于存储从环境中收获的能量令牌的缓冲器。我们提出了一个新的合作认知中继协议，允许SU中继一小部分未交付的主要数据包。我们考虑干扰信道模型（或多包接收（MPR）信道模型），并发传输可以生存的干扰，具有一定的概率，其特征在于补充的信道中断。该协议充分利用了主队列的突发性和接收端的MPR能力。此外，它在次级吞吐量最大化的目标下有效地消耗次级能量令牌。我们的数值结果显示了合作的好处，接收器的MPR能力，和二次能量队列到达率的系统性能从网络层的角度来看。
2014-07-08 cs.IT cs.NI math.IT
Resource Allocation and Fairness in Wireless Powered Cooperative Cognitive Radio Networks
我们集成了一个无线供电的通信网络与合作的认知无线电网络，其中多个次要用户（SU）无线供电的混合接入点（HAP）帮助一个主要用户中继数据。作为合作的奖励，次级网络获得频谱接入，其中SU使用时分多址向HAP发送。为了最大化SU的总吞吐量，我们提出了一个二级的总吞吐量最优资源分配（STORA）计划。在满足目标一次速率的约束下，STORA方案选择中继SU的最优集合，并联合执行SU的时间和能量分配。具体来说，通过利用最优解的结构，我们找到了SU优先中继主数据的顺序。由于STORA方案侧重于总吞吐量，它变得不考虑个人SU吞吐量，导致低公平性。为了提高公平性，我们研究了三种资源分配方案，它们是（i）等时间分配，（ii）最小吞吐量最大化，和（iii）成比例的时间分配。仿真结果揭示了吞吐量和公平性之间的权衡。最小吞吐量最大化方案是最公平的方案，因为每个SU获得相同的吞吐量，但产生最小的SU总吞吐量。
2016-06-12 cs.IT cs.NI math.IT
Power Allocation and Cooperative Diversity in Two-Way Non-Regenerative Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了一个双跳块衰落认知无线电网络的性能与独立的，但不一定同分布（i.n.i.d.）Nakagami- $m$衰落信道。主网络由源和目的地组成。根据由两个源节点组成的次级网络是否具有用于协作的单个中继或多个中继从而采用用于协作的机会性中继选择以及两个源节点是否遭受主用户（PU）干扰，本文考虑两种情况，分别称为场景（a）和场景（b）。对于所考虑的频谱共享，所提出的系统的发射功率约束调整的干扰限制的主网络和主用户（PU）施加的干扰。新的分析得到了新的中断容量（OC）和平均符号错误概率（ASEP）的分析结果。特别地，对于场景（a），以封闭形式导出次级网络的OC和ASEP的紧下界。此外，实现了场景（a）的端到端OC的封闭式表达式。关于场景（b），以封闭形式导出次级网络的OC的紧下限。所有的分析结果证实了蒙特卡罗模拟方法。
2017-05-05 cs.IT cs.NI math.IT
Cognitive Radio Networks with Probabilistic Relaying: Stable Throughput and Delay Tradeoffs
在本文中，我们研究和分析的基本吞吐量和延迟的权衡在认知无线电系统的协作多址接入。我们重点关注随机协作策略类，其中二级用户（SU）以一定的服务概率为自己的数据队列或主用户（PU）中继数据队列提供服务。此外，在中继队列处引入接纳控制，由此PU的分组以接纳概率被接纳到中继队列。所提出的策略引入了PU和SU的延迟之间的基本折衷。因此，它为PU延迟交换增强的SU延迟打开了空间，反之亦然。因此，可以根据预期应用的需求来调整系统。为了实现这一目标，在系统中所涉及的队列的稳定性条件。此外，矩生成函数的方法来推导出封闭形式的表达式，由两个用户的数据包所遇到的平均延迟。系统的吞吐量和延迟上的服务和接纳概率的变化的效果进行了深入的研究。结果表明，合作扩大了稳定的吞吐量区域。此外，数值模拟结果断言解析推导的延迟表达式的极端精度。此外，我们提供了一个标准的SU的基础上，它决定是否合作是有益的PU或没有。此外，我们显示的影响，在中继队列中使用的准入概率控制的数据流。
2014-04-24 cs.NI
Random relay selection based heuristic optimization model for the scheduling and effective resource allocation in the cognitive radio network
本研究针对认知无线电网络的资源分配与中继选择问题，提出结合蜘蛛群优化的跨层蜘蛛群移位方法，在移动终端干扰限制下动态选最优中继，较SSO-QG时延降15%、吞吐量提约25%。
2023-12-13 cs.NI
The Dynamic Spectrum Aggregation Strategy for Cognitive Networks Based on Markov Model
为了在有限的无线频谱资源下满足移动终端对更高数据率的需求，认知无线电和频谱聚合技术因其在提高频谱利用率方面的优势而受到广泛关注。本文结合认知中继和频谱聚合技术，提出了一种基于频谱状态马尔可夫预测的动态频谱聚合策略，用于多用户多中继协作中继网络中，以保证用户信道容量和最大化网络吞吐量为目标。频谱聚合策略通过两个步骤来执行。首先，通过马尔可夫预测来预测频谱的状态。基于频谱状态预测结果，提出了一种频谱聚合策略。仿真结果表明，频谱预测过程可以显著降低中断率，频谱聚合策略可以大大提高网络吞吐量。
2016-12-09 cs.NI
Outage Analysis for SWIPT-Enabled Two-Way Cognitive Cooperative Communications
在本文中，我们研究了一个合作的认知无线电网络（CCRN）的辅助用户发射机（SU-Tx）协助一对主用户（PU）之间的双向通信遵循双向中继的原则。作为回报，它可以访问PU的频谱，以实现向SU接收机（SU-Rx）的传输。此外，为了支持网络的可持续操作，假设SU-Tx使用同步无线信息和功率传输（SWIPT）技术从接收自PU的RF信号中收获能量。假设解码和转发行为和基于功率分配的中继协议在SU-Tx，PU和SU的中断概率的封闭形式的表达式。仿真结果验证了我们的分析结果，并说明了频谱效率和能量效率的优势，所提出的系统比单向中继。
2017-04-05 cs.NI
Outage Analysis in SWIPT Enabled Cooperative AF/DF Relay Assisted Two-Way Spectrum Sharing Communication
研究了蜂窝网络中支持设备到设备（D2D）通信的多天线协作认知无线电网络（CCRN）中解码转发（DF）和放大转发（AF）中继的相对性能。在这项工作中，蜂窝系统被认为是主要的和物联网设备（IoD），从事D2D通信，被认为是次要的系统。设备通过双向主通信中的协作来接入许可频谱。此外，IoD通过使用同步无线信息和功率传输（SWIPT）协议从射频（RF）信号收集能量来供电。推导了蜂窝和D2D通信的中断概率的封闭形式表达式，并研究了AF和DF中继技术的各种设计参数的影响。基于仿真结果，它被发现，建议的频谱共享协议，DF中继和AF中继方案，优于另一个类似的网络架构的频谱效率。它也被观察到，所提出的系统使用DF中继的性能优于AF中继方案在相同的发射功率的能量效率方面。
2020-07-16 cs.IT cs.NI math.IT
Exploiting Context-Awareness for Secure Spectrum Trading in Multi-hop Cognitive Cellular Networks
在本文中，我们考虑上下文感知，以提高路由的可靠性和鲁棒性在多跳认知网络。提出了一种新的上下文感知路由发现协议，使次级用户能够根据自己的QoS要求选择路由。该协议有利于相邻中继选择不同的标准下，如最短可用路径，路由可靠性和中继信誉。新的路由和安全为基础的指标定义来衡量路由鲁棒性的空间，频率和时间域。提供安全吞吐量，定义为网络中未被拦截的流量的百分比。然后通过联合优化安全吞吐量和交易价格来获得交易所需的资源。仿真结果表明，当主辅网络之间存在因子4的流量不平衡时，需要4个信道才能在辅网络中实现90%的链路可靠性和99%的安全吞吐量。此外，当中继信誉从0.5到0.9变化时，观察到所需资源的20%变化。
2016-01-09 cs.NI
Cooperative Access in Cognitive Radio Networks: Stable Throughput and Delay Tradeoffs
本文研究和分析了认知无线电系统中协作多址接入的基本吞吐量-时延权衡问题。我们专注于类的随机合作政策，从而次要用户（SU）服务于自己的数据队列或队列的主要用户（PU）中继数据与一定的服务概率。所提出的策略为用PU延迟交换增强的SU延迟打开了空间。为了实现这一目标，在系统中所涉及的队列的稳定性条件。此外，矩生成函数的方法来推导出封闭形式的表达式，由两个用户的数据包所遇到的平均延迟。结果表明，合作扩大了稳定的吞吐量区域的系统，显着减少在两个用户的延迟。此外，我们量化的SU延迟下所提出的政策，在传统的中继，给予严格的优先级的中继队列方面获得的收益。
2014-04-24 cs.NI
Distributed Spectrum-Aware Clustering in Cognitive Radio Sensor Networks
针对认知无线电传感器网络提出了一种新的分布式频谱感知分簇算法。DSAC旨在以自组织的方式形成能量高效的集群，同时限制对主用户（PU）系统的干扰。提出了频谱感知的簇结构，其中通信由簇内聚合和簇间中继组成。为了节省通信功率，推导了最优簇数，并引入了分组约束分簇的思想，以最小化频谱感知约束下的簇内距离。在实际实现中，DSAC表现出较好的可扩展性和稳定性，因为它的低复杂度和快速收敛下的动态PU活动。最后给出了仿真结果，验证了该方案的有效性.
2014-02-22 cs.IT cs.NI math.IT
Probabilistic Band-Splitting for a Buffered Cooperative Cognitive Terminal
在本文中，我们提出了一个认知协议，涉及初级和次级用户之间的合作。除了自己的队列之外，次要用户（SU）还有一个队列来存储，然后中继未发送的主要数据包。当主队列非空时，SU保持空闲并尝试解码主分组。当主队列为空时，SU将总信道带宽分成两个正交子带，并将每个子带概率地分配给队列。我们所提出的协议的优势，优先认知中继（PCR）协议中，SU分配的优先级在传输中的主要数据包超过自己的数据包。我们提出了两个问题的配方，一个基于吞吐量和其他延迟。这两个优化问题被证明是一个给定的带宽分配的线性规划。数值结果表明所提出的协议的好处。
2014-07-08 cs.NI
UnlinkableDFL: A Framework for Network-Layer Unlinkability in Decentralized Federated Learning
University of Zurich（苏黎世大学）；armasuisse Science & Technology（瑞士国防技术局科学与技术部）
本文提出UnlinkableDFL框架，通过混合网络和加密技术实现去中心化联邦学习中的网络层不可链接性，平衡隐私与学习效率。
2026-06-29 cs.NI
Large-Scale Measurement of NAT Traversal for the Decentralized Web: A Case Study of DCUtR in IPFS
University of Göttingen（哥廷根大学）；FIZ Karlsruhe – Leibniz Institute for Information Infrastructure（卡尔斯鲁厄FIZ——莱布尼茨信息基础设施研究所）
本文通过大规模测量研究IPFS网络中去中心化NAT穿越协议DCUtR，揭示了现代P2P连接的实证分析，挑战了UDP在NAT穿越中的优势地位，并展示了协议在无许可环境中的高效性。
2026-04-14 cs.NI cs.PF
Energy-Aware Cooperative Wireless Networks with Multiple Cognitive Users
在本文中，我们研究和分析了任意数量的次级用户（SU）的协作认知无线电网络。每个SU除了具有其自身的数据传输需求之外，还被认为是主用户（PU）的预期中继。我们考虑一个多包传输框架，它允许多个SU同时传输由于脏纸编码。我们提出了功率分配和调度策略，优化吞吐量的PU和SU以最小的能量消耗。在不同的机会中继选择策略下，系统的吞吐量和延迟的性能进行了评估。为了实现这一目标，我们提出了一个数学框架，推导出系统中所有队列的稳定性条件。因此，主链路和辅链路的吞吐量都被量化。此外，矩生成函数（MGF）的方法来推导出一个封闭形式的表达式所遇到的PU数据包的平均延迟。结果表明，我们实现了更好的性能，在吞吐量和延迟在较低的能量成本相比，文献中提出的等功率分配方案。大量的模拟进行验证我们的理论研究结果。
2016-03-21 cs.NI
DISCO-Dynamic Interference Suppression for Radar and Communication Cohabitation
针对军用雷达与商用5G共存场景，提出全双工底层认知无线电网络中的联合动态功率分配与多中继选择方法，并通过相干/非相干分析验证其干扰抑制和速率增益。
2024-12-04 cs.IT cs.NI cs.SI
Cooperative Access Schemes for Efficient SWIPT Transmissions in Cognitive Radio Networks
我们研究了时隙认知无线电网络中的联合信息和能量协作方案，该网络具有一个主收发器对和一组辅助收发器对。主发射器被假定为能量收集节点。我们提出了一个三阶段的合作传输协议。在第一阶段期间，主用户将其时隙的一部分释放给次节点以发送它们的数据并从次射频信号为能量收集主发射机供电。在第二阶段期间，主发送器将其数据发送到其目的地和次节点。在第三阶段，次级节点放大并转发初级数据。我们提出了五种不同的方案，二次接入和供电的主要发射机。我们推导出封闭形式的表达式为所有建议的计划的主要和次要的利率。所提出的方案中的两个使用分布式波束成形来为主发射机供电。基于压缩感知原理，设计了一种稀疏感知中继选择方案。我们的数值结果表明，我们提出的计划的主要和次要系统的收益。
2016-12-23 cs.IT cs.NI math.IT
Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Collaborative UAV Relay Networks under Jamming Atatcks
VNU - University of Engineering and Technology (VNU - UET)（越南工程与技术大学）；School of Computer Science and Informatics, University of Liverpool（利兹大学计算机科学与信息学学院）；Interdisciplinary Centre for Security Reliability and Trust (SnT), University of Luxembourg（卢森堡大学安全、可靠性与信任跨学科研究中心）
本文提出基于多智能体深度强化学习的协同无人机中继网络方法，通过集中训练与分布式执行框架有效应对对抗攻击，提升系统吞吐量并降低碰撞率。
2025-12-09 cs.LG cs.MA cs.NI
Challenging Tribal Knowledge -- Large Scale Measurement Campaign on Decentralized NAT Traversal
本文首次在基于 libp2p 的 IPFS 生产网络中对完全去中心化 NAT 穿透协议 DCUtR 进行大规模纵向测量，确立了 70% 的基线成功率，实证反驳了 UDP 优于 TCP/QUIC 的经验法则，并提出了实现通用连接的协议增强路线图。
2025-10-31 cs.NI
Sparse Reconstruction-based Detection of Spatial Dimension Holes in Cognitive Radio Networks
在本文中，我们研究了一种频谱感知算法检测空间维度空洞的多输入多输出（MIMO）传输的OFDM系统使用压缩感知（CS）工具。这扩展了能量检测器以允许检测传输机会，即使频带已经被能量填充。我们表明，上述任务是没有有效地执行常规MIMO解码器（如MMSE解码器），由于可能的稀疏性在发送信号。由于CS重建工具考虑了信号的稀疏度，因此它们在检测用户的活动方面更有效。成功的活动检测的CS检测器的基础上，我们表明，使用CS辅助MMSE解码器产生更好的性能，而不是单独使用基于CS或MMSE解码器。仿真结果验证了使用CS检测器进行主用户活动检测的增益和使用CS辅助MMSE解码器对PU信息进行解码以用于未来中继的性能增益。
2013-07-23 cs.IT cs.NI math.IT
Decentralized Covert Routing in Heterogeneous Networks Using Reinforcement Learning
U.S. Army Combat Capabilities Development Command (DEVCOM) Army Research Laboratory（美国陆军能力发展司令部（DEVCOM）陆军研究实验室）
本文研究异构网络中的隐蔽路由通信，提出一种基于强化学习的去中心化路由算法，节点仅依靠局部反馈选择下一跳与通信模态，仿真表明其性能接近最优集中式方案。
2024-01-31 cs.LG cs.NI eess.SP
STiCMAC: A MAC Protocol for Robust Space-Time Coding in Cooperative Wireless LANs
中继辅助协作无线通信已经被证明具有显着的性能增益超过传统的直接传输方案。与基于单中继的协作方案相比，利用多中继进一步提高了传输的可靠性和速率。分布式空时编码（DSTC）作为利用多个中继的方案之一，需要中继之间的紧密协调，并且在具有移动性的分布式环境中表现不佳。在本文中，一个合作的媒体访问控制（MAC）层协议，称为\emph{STiCMAC}，设计，允许多个中继在同一时间在IEEE 802.11网络中进行传输。该传输基于一种称为\emph{randomized distributed space-time coding}（\emph{R-DSTC}）的新型DSTC方案，该方案需要最少的协调。与传统的合作方案，选择具有良好的链路的节点，\emph{STiCMAC}选择一个\emph{transmission mode}，可以最大限度地提高端到端的数据率。任何从源正确接收的站都可以充当中继并参与转发。MAC协议以完全分散的方式实现，并且能够在运行中适时地招募中继，从而使其\emph{robust}适应信道变化和用户移动性。仿真结果表明，该算法在移动环境下，网络容量和时延性能都有很大提高。
2011-09-21 cs.NI
Joint Resource Bidding and Tipping Strategies in Multi-hop Cognitive Networks
在多跳次级网络中，为了建立多跳通信，需要综合考虑频谱拍卖、路由选择和中继激励的竞标策略。在本文中，联合资源招标和小费的框架开发用户迭代修改他们的策略，其中包括招标和激励中继，以实现他们的服务质量（QoS）的要求。设计了一种报价语言，以概括二级用户对多种资源的异构需求和支付意愿。然后，提出了基于组划分的拍卖机制，以利用多跳次级网络中SU需求的异构性。这些机制包括基于静态和动态分区方案的主运营商（PO）策略，并结合新的支付机制，以获得高收入和公平分配资源。建议的拍卖计划刺激了SU的参与，并为PO提供了高收入，同时最大限度地提高了社会福利。此外，它们还满足真实性、个体理性和计算易处理性等性质。仿真结果表明，对于高要求的用户的静态组方案实现了150%以上的赢家和3倍更高的收入PO相比，没有分组的计划。对于低要求的用户，PO可以通过将每个频道的价格降低50%来保持与动态方案类似的收入，因为获胜者的数量将成比例地增加。
2016-10-10 cs.GT cs.NI
Application of Asynchronous Weak Commitment Search in Autonomous Quality of Service Provision in Cognitive Radio Networks
本文提出了一种分布式的解决方案，在认知无线电网络的自主服务质量提供。具体而言，认知STDMA和CDMA通信网络进行了研究。基于异步弱承诺搜索，将QoS提供任务分配给不同的网络节点。仿真结果表明，该方案收敛速度快，适合于实际的实时的系统。人工智能在无线和移动通信中的这种应用可以用于家庭自动化和网络以及车辆技术。该方法的推广和扩展可以用于长期演进自组织网络（LTE-SON）中。此外，它可以为毛细网络中的分散和自主QoS提供铺平道路，毛细网络到达物联网的端节点，其中中央管理不可用或效率低下。
2014-03-14 cs.MA cs.NI
Relaxing Trust Assumptions on Quantum Key Distribution Networks
本文针对 QKD 网络必须完全信任中继的限制，划分 FAT、PAT、NAT 三级信任模型，并提出面向无访问信任的集中式与去中心化密钥管理方案。
2024-12-03 cs.NI quant-ph
