Cognitive MAC Protocols Using Memory for Distributed Spectrum Sharing Under Limited Spectrum Sensing
认知无线电的主要挑战包括在物理（PHY）层进行频谱感知以检测主用户的活动，以及在媒体访问控制（MAC）层进行频谱共享以协调共存的次用户之间的访问。在本文中，我们考虑一个认知无线电网络中，一个主用户共享一个信道与次用户不能区分的信号的主用户从一个次用户。我们提出了一类分布式认知MAC协议，以实现有效的频谱共享之间的次用户，同时保护主用户免受潜在的干扰，次用户。通过使用具有单时隙存储器的MAC协议，我们可以获得高的信道利用率的次要用户，同时限制在一个低水平的干扰的主要用户。本文的结果表明，利用认知无线电网络中的MAC设计，以克服在物理层的频谱感知的限制，以及在MAC层实现频谱共享的可能性。
2010-07-02 cs.NI
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
Spectrum Sharing in Cooperative Cognitive Radio Networks: A Matching Game Framework
动态频谱接入允许未授权无线用户（次要用户）在机会主义或合作的基础上动态地接入来自传统频谱持有者（主要用户）的授权频带。在本文中，我们专注于合作频谱共享的无线网络中的多个主要和多个次要用户。特别是，我们研究的合作伙伴的选择和资源分配的匹配理论框架内的问题，其中的主要和次要用户的目标是优化他们的公用事业的传输速率和功耗。我们提出了一个分布式算法来找到解决方案的匹配游戏，结果在一个稳定的匹配之间的集合的主要和次要用户。分析和数值结果表明，所提出的匹配模型是一种很有前途的方法下，主用户和次用户的效用函数最大化。
2015-12-02 cs.IT cs.NI math.IT
Coopetition methodology for resource sharing in distributed OFDM-based cognitive radio networks
本文基于一种新的合作竞争方法，结合节点竞争与合作的优点，提出了一种认知无线电网络中的分布式资源分配机制。我们假设，这种新方法允许认知无线电设备之间的完全分布式资源管理。所提出的框架是通用的，但是，我们认为它在OFDMA网络中的应用。合作竞争从合作和竞争问题公式化中获得最佳效果，并提供控制资源分配的公平性和频谱效率（SE）之间的平衡的机会。仿真结果证实，合作竞争可以有效地利用资源，并且可以实际应用于无线认知网络中。
2021-05-14 cs.GT cs.NI
Cooperative Game-Theoretic Approach to Spectrum Sharing in Cognitive Radios
提出了一种将认知无线电中的频谱感知和共享问题规范化建模为可转移效用合作博弈的新框架。次级用户（SU）联合地感测频谱并且协作地检测主用户（PU）活动以用于识别和接入未占用的频谱带。博弈被设计成平衡的和超可加的，以便资源分配是可能的，并为SU提供合作和形成大联盟的激励。游戏的特征函数是根据SU的价值推导出来的，根据联盟在减少PU活动的不确定性方面所做的工作量来计算。根据她在联盟中的价值，每个SU都得到一个回报，这个回报是用各种一点解计算的，比如Shapley值、τ值和Nucleolus。根据其传输的数据率要求，SU使用所获得的支付通过社会最优Vickrey-Clarke-Groves（VCG）拍卖机制来竞标空闲信道。仿真结果表明，与其他资源分配模型相比，所提出的合作博弈理论模型提供了公平性，合作和性能之间的最佳平衡方面的数据率达到每个SU。
2011-12-07 cs.GT cs.IT cs.NI
Cognitive Access Protocol for Alleviating Sensing Errors in Cognitive Multiple-Access Systems
这封信研究了主用户（PU）和次用户（SU）共享相同信道资源的时隙多址系统。我们提出了一种新的二次接入协议，它消除了感知错误，并以最高的检测能力检测主信道的可用性。在所提出的协议下，SU可以在时隙内的预定义时刻之一接入信道，每个预定义时刻与基于感测结果而改变的某个接入概率相关联。还存在在没有信道感测的情况下在时隙的开始处接入信道的可能性。该优化问题的目标是在主队列稳定且主队列延迟受到约束的情况下使次队列吞吐量最大化。数值结果表明，所提出的协议在二级吞吐量方面的有益收益。
2016-10-29 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperation and Underlay Mode Selection in Cognitive Radio Network
在这项研究中，我们提出了一种新的方法，在认知无线电网络的合作和协作模式选择。我们的特点是我们提出的混合频谱共享方法的最大可实现的吞吐量。假设混合频谱共享，其中次用户（SU）可以在两种模式下接入主用户（PU）信道，即具有准入控制的协作模式或非协作模式。除了在覆盖模式下接入信道之外，允许次用户占用主用户当前占用的信道，但是具有小的发射功率。增加网络访问模式为二级用户传输数据提供了更多的机会。提出了次用户只有在主用户直接链路信道良好或预测为非中断状态时才能利用GPRS接入。因此，次用户可以在与主用户的频谱共享和协作之间切换。混合接入通过监控主链路的状态来调节。通过观察仿真结果，所提出的模型在最大次用户吞吐量方面比传统的合作和非合作方案的系统性能得到显着的改善。
2016-04-13 cs.IT cs.NI math.IT
Weighted Sum Power Minimization for Cooperative Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks
针对认知无线电协作频谱共享，本文提出以加权和功率为优化目标，利用线性规划与Newton法设计低复杂度次优资源分配方案，并优化初始值以实现近优且快速的性能。
2024-10-02 cs.NI
Optimal Medium Access Protocols for Cognitive Radio Networks
本文主要研究认知无线电网络的媒体接入控制协议设计。首先考虑单个认知用户希望机会性地利用具有多个频带的无线电频谱的部分内的空频带的可用性的情况。在这种情况下，每个信道的可用性概率是未知的先验认知用户。因此，有效的介质访问策略必须在探索（学习）信道的可用性概率和利用迄今为止识别的可用性概率的知识之间取得平衡。对于这种情况下，一个最佳的媒体访问策略，并通过例子说明其底层递归结构。为了避免这种最优策略过高的计算复杂性，提出了一种低复杂度的渐近最优策略。接下来，多认知用户的情况下，被认为是低复杂度的介质访问协议，在这样的竞争环境中的探索和开发之间取得最佳平衡，开发。
2008-02-19 cs.IT cs.NI math.IT
Cognitive Medium Access: Exploration, Exploitation and Competition
本文建立了认知媒体接入与竞争多臂强盗问题的等价性。首先，考虑单个认知用户希望机会性地利用具有多个频带的频谱中的空频带的可用性的情况。在这种情况下，每个信道的可用性概率是未知的认知用户的先验。因此，有效的媒体接入策略必须在探索其他免费频道的可用性和利用迄今为止发现的机会之间取得平衡。通过采用贝叶斯方法，这个经典的强盗问题，最佳的媒体访问策略，并通过例子说明其底层递归结构。为了避免最优策略过高的计算复杂性，提出了一种低复杂度的渐近最优策略。所提出的策略不需要任何先验的统计知识的流量模式上的不同渠道。接下来，多认知用户的情况下，被认为是低复杂度的介质访问协议，在这样的竞争环境中的勘探和开发之间取得最佳平衡，开发。最后，这种形式主义的情况下，每个认知用户能够同时感知和使用多个信道。
2007-10-06 cs.IT cs.NI math.IT
A Practical Spectrum Sharing Scheme for Cognitive Radio Networks: Design and Experiments
频谱短缺是无线网络中的一个基本问题，并且随着无线设备的快速扩散，这个问题变得日益尖锐。为了解决这个问题，在认知无线电网络（CRN）的背景下，频谱共享已被认为是一个有前途的解决方案。在本文中，我们提出了一个实用的频谱共享方案的小型CRN，包括一对主用户和一对辅助用户利用多输入多输出（MIMO）技术。在我们的方案中，我们假设次用户承担跨网络干扰消除（IC）的全部责任。我们还假设次要用户不了解主要网络，包括其信号波形、帧结构和网络协议。我们提出的方案的关键组成部分是两个MIMO为基础的干扰管理技术：盲波束形成（BBF）和盲干扰消除（BIC）。我们已经建立了一个无线测试平台上的原型，我们的计划，并证明了原型的二级网络可以与商业Wi-Fi设备（主要用户）共存。实验结果进一步表明，对于具有两个或三个天线的次级设备，BBF和BIC在办公室环境中分别实现平均25dB和33dB的IC能力。
2019-05-27 cs.NI eess.SP
Maximum Throughput for a Cognitive Radio Multi-Antenna User with Multiple Primary Users
我们研究了一个认知无线电的情况下，涉及一个单一的认知发射机配备$\mathcal{K}$天线共享频谱与$\mathcal{M}$主要用户（PU）在正交频带上传输。每个终端都有一个队列来存储它的输入流量。我们提出了一种新的协议，认知用户发送其数据包在一个信道上形成的聚集的不活跃的主频带。我们研究了PU的数量，感知错误，和天线的数量上的最大二级稳定吞吐量的影响。
2014-06-09 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Medium Access Control in Cognitive Radios: A Sequential Design Approach
媒体访问控制协议的认知用户希望机会性地利用具有多个频带的无线电频谱的部分内的频带的设计被认为是。在所考虑的情况下，每个信道的可用性概率是未知的先验的认知用户。因此，有效的媒体访问策略必须在探索可用的信道和利用迄今为止确定的机会之间取得平衡。使用顺序设计方法，最佳的媒体访问策略。为了避免这种最优策略的过高的计算复杂性，一个低复杂度的渐近最优策略也被开发。所提出的策略不需要任何先验的统计知识的流量模式上的不同渠道。
2008-01-21 cs.IT cs.NI math.IT
Green Sensing and Access: Energy-Throughput Tradeoffs in Cognitive Networking
有限的频谱资源和高数据率应用的急剧增长促使了利用有前途的认知网络概念的机会性频谱接入。虽然这一概念的出现主要是为了提高频谱利用率并允许异构网络技术的共存，但能耗的重要性带来了额外的挑战，因为能耗和通信性能可能不一致。本文研究了认知网络中能量有效的频谱感知和频谱切换方法。的权衡之间的能量消耗和吞吐量，根据本地以及根据合作感测的特点，和什么进一步的方面需要进行调查，以实现能源效率的认知操作下的各种应用需求进行了讨论。
2015-08-03 cs.IT cs.NI math.IT
On Optimal Spectrum Access of Cognitive Relay With Finite Packet Buffer
我们研究了认知无线电系统中，次用户（SU）中继主用户（PU）分组使用两阶段中继。SU在中继阶段利用分时传输自己的分组，并具有一定的接入概率。PU和SU具有有限容量的队列，这导致当队列满时的分组丢失。利用中继队列状态的知识，SU的目标是最大限度地提高其数据包吞吐量，同时保持PU的丢包率低于阈值。通过利用问题的结构，我们将其表示为一个线性规划，并找到SU的最优访问策略。我们还提出了低复杂度的次优接入策略，即恒定概率传输和步进传输。数值结果比较所提出的方法的性能和研究队列大小对分组吞吐量的影响。
2017-01-22 cs.IT cs.NI math.IT
Overlay Secondary Spectrum Sharing with Independent Re-attempts in Cognitive Radios
PSG College of Technology（PSG理工学院）；Gwangju Institute of Science and Technology（光州科学技术院）；University of Nevada - Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）
本研究针对多信道认知无线电网络中重传现象影响未被分析的问题，提出考虑被阻塞/抢占次级用户独立重传特性的连续时间马尔可夫链模型，并数值评估了其掉线概率与吞吐量性能。
2016-07-28 cs.NI cs.PF math.PR
Secrecy Capacity and Energy Efficiency of Spectrum Sharing Networks Incorporating Physical Layer Security
未充分利用的无线信道是频谱资源的浪费。删除会损害数据的保密性。如何用一个解决方案克服这两个问题？在本文中，我们提出了一个频谱共享模型，抵御窃听。考虑一个正在被窃听的源-目的地信道。认知无线电可以帮助干扰窃听者。友好干扰是一种利用无线电传播特性保护数据保密性的物理层安全方法。作为回报，帮助器被允许访问源的未使用的通道。认知无线电的一个重要特性是能够感知信道的占用或空闲。本文研究了采用物理层安全方法的频谱共享网络的保密容量$C_S$和能量效率$μ$。影响$C_S$和$μ$的主要因素是源和认知无线电的发射功率。我们提出了一种新的表达式，允许找到优化$μ$的感知持续时间$t$。
2021-09-19 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
Channel Access Method Classification For Cognitive Radio Applications
基于改进的时间空洞检测和预测，我们提出了一种两阶段算法来分类主网络使用的信道接入方法。第一阶段扩展了现有的基于四阶累积量的调制分类器，以区分TDMA，OFDMA和CDMA。第二阶段提出了一种新的冲突检测器，使用相同累积量的样本方差来检测基于竞争的信道接入方法。我们提出的方法是盲目的，独立的接收信噪比。仿真结果表明，我们的分类TDMA，OFDMA和CDMA是强大的网络负载，而竞争检测优于现有的方法。
2017-09-16 cs.IT cs.NI math.IT
Interference-Based Optimal Power-Efficient Access Scheme for Cognitive Radio Networks
针对多个次用户机会性地接入主用户频谱的情况，提出了一种新的基于优化的多包接收（MPR）信道接入策略。我们设计了一个分析模型，实现了多包访问策略的SU，最大限度地提高吞吐量的个人积压SU的队列稳定性的PU。所有网络接收节点都具有MPR能力。我们的目标是最大限度地提高吞吐量的各个SU，使PU的队列保持稳定。此外，我们有兴趣提供一个节能的认知计划。因此，我们包括能量约束的PU和SU的平均传输能量的优化问题。每个SU以取决于PU的活动的特定概率访问介质，即，活跃或不活跃。数值结果表明，在SU吞吐量方面的优势，所提出的方案比传统的接入方案，其中SU接入信道随机与固定功率时，PU被感测到空闲。
2014-07-08 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Random Access and Random Spectrum Sensing for an Energy Harvesting Cognitive Radio
我们考虑具有能量收集能力的次级用户。我们设计的接入方案的次级用户，其中包括随机频谱感知和随机接入，并利用主自动重传请求（ARQ）反馈。获得的感测和访问概率，使得辅助吞吐量最大化的约束下，主要和次要队列是稳定的，并且主要的排队延迟保持低于一个指定的值，需要保证一定的服务质量（QoS）的主要用户。我们认为频谱感知错误，并假设多包接收（MPR）的能力。数值结果表明，我们提出的系统的随机接入系统的增强性能，并证明利用主反馈的好处。
2012-08-28 cs.IT cs.NI math.IT
Power-Optimal Feedback-Based Random Spectrum Access for an Energy Harvesting Cognitive User
在本文中，我们研究和分析认知无线电网络中，次级用户（SU）配备了能量收集（EH）的能力。我们设计了一个随机频谱感知和接入协议的SU，利用主链路的反馈，需要更少的平均感知时间。与文献中早期提出的作品不同，我们不假设完美的反馈。相反，我们考虑到更实际的可能性偷听不可靠的反馈信号，并适应频谱感知误差。此外，我们假设一个基于干扰的信道模型，其中接收器配备有多分组接收（MPR）能力。此外，我们执行功率分配在SU的约束下，保持一定的服务质量（QoS）措施的主要用户（PU）的目标是最大限度地提高辅助吞吐量。
2014-06-24 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Spectrum Access for a Rechargeable Cognitive Radio User Based on Energy Buffer State
本文研究了一个可充电的次要用户（SU）共享频谱与一个主要用户（PU）插入到一个可靠的电源的最大吞吐量。SU维持有限的能量队列并从自然资源（例如，太阳能、风能和声学噪声。我们提出了一种概率访问策略的SU的基础上的数据包的数量在其能量队列。我们研究了衰落信道下能量到达率、每个能量包的能量数量以及能量队列的容量对SU吞吐量的影响。结果表明，所提出的接入策略可以提高SU的性能。
2014-09-03 cs.IT cs.NI math.IT
Optimal Spectrum Access for Cognitive Radios
在本文中，我们研究了一个时隙的认知设置与缓冲的主要和次要用户。为了减轻误检和虚警概率的负面影响，提出了一种新的频谱接入机制的设计。我们提出两个方案。首先，SU感测主信道以利用静默时段，如果PU被宣布为空闲，则SU以某个接入概率$a_s$随机接入信道。第二，除了在PU空闲的情况下接入信道之外，如果SU被声明为以某个接入概率$b_s$繁忙，则SU可能接入信道。通过求解一个优化问题，在给定主队列稳定性约束条件下，最大化次服务率，得到了作为误检、虚警和平均主到达率函数的访问概率.此外，我们提出了一个可变的感知持续时间计划，SU优化的最佳感知时间，以实现最大的稳定吞吐量的网络。结果表明，所提出的方案的性能增益比传统的传感方案。我们提出了一种基于主反馈信道估计PU的平均到达率和中断概率的方法，即，应答（ACK）和否定应答（NACK）消息。
2013-03-24 cs.IT cs.NI math.IT
Distributed Power Allocation and Channel Access Probability Assignment for Cognitive Radio
在本文中，我们提出了一个分布式优化的框架，在ad hoc认知无线电网络中的次用户的传输策略。特别地，所提出的方法允许次级用户设置它们的发射功率和信道接入概率，使得平均而言满足主网络和次级网络两者的服务质量。所考虑的系统假定几个主要和次要收发器对，并且假定在主要和次要用户之间以及次要用户之间没有合作或信息交换。中断概率，因此连接概率，是来自系统，并用于定义一个新的性能指标的优化问题，使用工具从随机几何。我们将此度量称为成功传输的空间密度。我们通过数值评估来证实我们的推导。我们进一步证明，即使在没有任何形式的合作，可以达到一个可接受的服务质量在认知无线电环境。
2016-02-04 cs.IT cs.NI math.IT
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
A Soft Sensing-Based Cognitive Access Scheme Exploiting Primary Feedback
在本文中，我们研究了认知频谱接入方案中，次要用户利用主要的反馈信息。我们考虑采用随机接入方案的覆盖次级网络，在该方案中次级用户通过作为频谱感测度量的函数的某些接入概率来接入信道。在设置我们的问题，我们假设次要用户可以窃听主链路的反馈。我们从排队论的角度研究了认知无线电网络。访问概率是通过求解二级吞吐量最大化问题来确定的，该问题受到对主队列稳定性的约束。首先，我们制定我们的问题，发现是非凸的。然而，我们有效地解决了它，利用二级吞吐量方程的结构。我们的计划产生改善的结果，无论是，次要用户的吞吐量和主要用户的数据包延迟。此外，它非常接近最佳的基因辅助计划，其中次要用户的行为后，假定完美的知识的主要用户的活动。
2012-04-08 cs.NI math.OC
5G Spectrum Sharing
本文概述了5G行业标准、频谱分配和用例的现状，随后对使用认知无线电技术在5G中进行频谱共享的新机会进行了初步调查，考虑了许可和非许可场景。特别注意共享毫米波频率，这对5G非常重要。
2017-08-12 cs.NI
A Cognitive Radio Based Internet Access Framework for Disaster Response Network Deployment
在本文中，我们提出了一个认知无线电为基础的互联网接入框架的灾难响应网络部署在充满挑战的环境。拟议的架构框架旨在帮助现有但部分受损的网络恢复连通性，并将其连接到全球互联网。该架构框架为未来认知无线电网络在挑战性环境中的部署提供了算法和协议的基础。
2010-07-01 cs.NI
Optimal Random Access and Random Spectrum Sensing for an Energy Harvesting Cognitive Radio with and without Primary Feedback Leveraging
我们考虑具有能量收集能力的次级用户（SU）。我们设计的SU，其中包括随机频谱感知和随机接入，并利用主自动重传请求（ARQ）反馈的接入方案。我们研究两个问题的配方。在第一个问题的制定，我们所提出的计划的稳定区域的特征。感知和访问概率的获得，使得二级吞吐量最大化的约束下，主，二级队列是稳定的。而在第二个问题的制定，获得的感测和访问概率，使得辅吞吐量最大化的主队列的稳定性下，并保持主排队延迟低于一个指定的值，需要保证一定的服务质量（QoS）的主用户（PU）。我们认为频谱感知错误，并假设多包接收（MPR）的能力。数值结果表明，我们提出的系统的增强性能。
2014-04-27 cs.IT cs.NI math.IT
Spectrum Sharing Policy in the Asia-Pacific Region
本章研究了亚太地区的频谱测量结果，详细回顾了多国频谱共享政策与战略，并介绍了中国开发的利用TVWS的认知无线电TD-LTE试验床。
2024-04-25 cs.IT cs.NI eess.SP
Let Cognitive Radios Imitate: Imitation-based Spectrum Access for Cognitive Radio Networks
在本文中，我们解决了大规模认知无线电网络中的机会性频谱接入问题，其中未授权的次要用户（SU）访问部分被授权的主要用户（PU）占用的频率信道。每个信道的特征在于SU未知的可用性概率。我们采用进化博弈论的频谱接入问题建模和开发分布式频谱接入策略的基础上模仿，广泛应用于人类社会的行为规则，包括模仿成功的行为。我们首先开发两个基于模仿的频谱接入策略的基础上的基本比例模仿（PI）规则和更先进的双重模仿（DI）规则，SU可以模仿任何其他SU。然后，我们适应所提出的政策，以更实际的情况下，SU只能模仿其他SU在同一信道上运行。系统的理论分析的情况下，诱导模仿动态和所提出的政策的收敛性能的模仿稳定的平衡，这也是$ε$ -最优的系统。简单，自然和激励兼容，建议模仿为基础的频谱接入策略可以实现分布式的基础上，只有本地的相互作用，因此特别适合在分散的自适应学习环境中的认知无线电网络。
2011-01-31 cs.NI
A Probabilistic MAC for Cognitive Radio Systems with Energy Harvesting Nodes
在本文中，我们考虑了认知无线电（CR）系统中，次要用户（SU）收获的自然资源和主用户（PU）的射频（RF）信号的能量。我们提出了一种基于能量的概率接入方案，其中SU概率地接入和感知主信道。该决定基于可用能量和PU的活性。我们调查的问题，最大限度地提高SU的成功率提供PU平均服务质量（QoS）的约束得到满足。我们还假设多包接收（MPR）能力和感知误差下的瑞利衰落信道。数值结果表明了所提出的概率接入方案的有效性。
2014-10-29 cs.IT cs.NI math.IT
Cooperative Caching Towards Efficient Spectrum Utilization in Cognitive-IoT Networks
本文提出基于深度强化学习的协作缓存方法，通过缓存主用户内容以降低延迟并提高缓存命中率，优化CIoT网络的频谱利用效率。
2025-12-16 cs.NI eess.SP
RAN Cognitive Controller
认知自治网络（CAN）部署基于学习的认知功能（CF）而不是传统的基于规则的SON功能（SF）作为网络自动化功能（NAF），以增加系统的自治性。这些合作框架并行工作，共享相同的资源，这导致它们之间的冲突，而这些冲突无法使用传统的基于规则的方法来解决。我们的主要目标是设计一个控制器，它可以解决任何类型的冲突之间的CF在一个动态的方式。
2020-10-20 cs.NI
Radio Access Network and Spectrum Sharing in Mobile Networks: A Stochastic Geometry Perspective
下一代移动网络将更加依赖资源共享。本文研究了移动运营商之间的无线接入网和频谱共享问题。我们评估共享这两种类型的资源对空间分布的移动网络的性能的影响。我们应用随机几何观察的综合效果，例如，部署的基站之间的空间集群的水平，共享网络的大小，或在共享频谱使用的网络覆盖和预期的用户数据率的协调。我们发现了一些复杂的影响移动网络资源共享，其中涉及非线性缩放增益和性能权衡共享场景或空间集群水平。
2017-02-06 cs.NI
Performance Evaluation of QoS Parameters in Dynamic Spectrum Sharing for Heterogeneous Wireless Communication Networks
认知无线电节点已经被提出作为提高频谱利用率的手段。它在主服务提供商的服务不被有害地中断的条件下重用主服务提供商的频谱。认知无线电可以感测其操作环境的条件，并且它能够基于环境的状态以及用户的要求来重新配置自身并与其他对等方通信，以满足最佳通信条件并保持尽可能高的服务质量（QoS）。频谱共享的效率可以通过最小化干扰来提高。效用函数，捕捉合作行为，以最大限度地减少干扰和满意度，以提高吞吐量进行了研究。动态频谱共享算法能够在可用频谱有限的情况下，在保证各网络服务质量（QoS）的同时，提高频谱的有效利用率。
2012-06-14 cs.NI
Optimal Spectrum Sharing in MIMO Cognitive Radio Networks via Semidefinite Programming
在本文中，我们研究了最佳的次级链路波束形成模式之间的平衡SU的吞吐量和它造成的干扰，在MIMO认知无线电网络的PU。特别是，我们的目标是最大限度地提高SU的吞吐量，同时保持在主接收器的干扰温度低于一定的阈值。与传统的MIMO系统不同，SU可能无法知道到PU的链路上的信道状态信息（CSI）。这对次级发射机提出了一个关键挑战，即引导干扰远离初级接收机。在本文中，我们考虑三种情况下，即当二次发射机有完整的，部分的，或没有知识的信道的主要接收器。特别地，当完整CSI不可用时，干扰温度约束将以高概率被满足，从而导致通常难以处理的机会约束。我们的贡献是四方面的。首先，通过分析MIMO信道的分布特性，我们提出了一个统一的齐次QCQP公式，可以适用于所有三种情况。齐次QCQP制定，虽然非凸，是服从半定规划（SDP）松弛方法。其次，我们证明了当主链路数不大于2时，SDP松弛不允许间隙。第三，我们提出了一个随机的多项式时间算法，用于构造一个接近最优的解决方案，QCQP问题时，有两个以上的主要环节。最后，我们表明，当次发射机在与主接收机的链路上没有CSI时，可以通过简单的矩阵特征值-特征向量计算来找到QCQP问题的最佳解，这比直接求解QCQP要有效得多。
2010-08-10 cs.NI
A Survey on Dynamic Spectrum Access Techniques for Cognitive Radio
认知无线电是一种利用频谱资源的新技术。CR系统的关键特征是感知电磁环境以适应其操作并动态地改变其无线电操作参数。动态接入未使用的频谱带的技术被称为动态频谱接入（DSA）。动态频谱接入技术有助于最小化未使用的频谱带。本文讨论了认知无线电的主要功能，即频谱感知、频谱管理、频谱移动和频谱共享。然后讨论了DSA模型，以及DSA的不同方法，如命令和控制，独占使用，主许可用户共享使用和共享方法。本文还讨论了集中式结构中频谱分配的博弈论方法，如Bertrand博弈模型、马尔可夫模型和基于模糊逻辑的方法，并给出了结果。
2012-01-10 cs.GT cs.NI
Queueing Game For Spectrum Access in Cognitive Radio Networks
研究了认知无线电网络中次用户的频谱接入决策问题。当主用户（PU）不在某个频率带宽上时，SU可以形成队列并等待基站（BS）服务。如果PU出现在系统中，则SU的队列将被解散。利用博弈论的方法，研究了SU是否排队的决策过程。个人均衡和社会优化策略的解析推导。此外，服务提供商的最优定价策略进行了研究。我们提出的算法和相应的分析通过仿真研究进行了验证。
2015-06-07 cs.NI
Cognitive Radio Simultaneous Spectrum Access/ One-shot Game Modelling
这项工作的目的是评估同时频谱接入的情况下，可能会发生在认知无线电（CR）的环境。该方法是一个镜头，非合作游戏描述CR的相互作用。开放频谱接入方案的古诺博弈理论模型的连续和离散的重新制定的基础上建模。CR互动的情况下描述的纳什和帕累托均衡。此外，参与者的异质性被联合纳什-帕累托均衡的新概念所捕获，允许CR偏向不同类型的均衡。数值模拟揭示了两个和三个用户同时访问的情况下可能达到的平衡情况。
2012-09-22 cs.GT cs.NI nlin.AO
Hierarchic Power Allocation for Spectrum Sharing in OFDM-Based Cognitive Radio Networks
该文通过建立Stackelberg博弈模型，对基于OFDM的认知无线电（CR）网络中主用户（PU）网络和次用户（SU）网络的分层功率分配进行了建模。我们制定的PU和SU的领导者和追随者，分别。我们考虑两个约束：总功率约束和干扰信号比（ISR）约束，其中每个PU处的累积干扰与接收信号功率之间的比率不应超过某个阈值。首先，我们专注于单PU和多SU场景。基于对Stackelberg博弈的Stackelberg均衡（SE）分析，提出了一种在PU能够获得额外信息以预测SU反应的情况下的解析分层功率分配方法.分析算法分为两个步骤：1）PU在考虑SU对其动作的反应的情况下优化其功率分配。在PU的功率优化中，给定PU的固定发射功率，存在用于SU的功率分配的子博弈。研究了子博弈的纳什均衡（NE）的存在唯一性。我们还提出了一个迭代算法来获得NE，并推导出封闭形式的NE的完美对称信道的解决方案。2)在给定PU的最优功率分配的情况下，SU根据子博弈的NE分配功率。此外，我们设计了两个分布式迭代算法的一般信道，即使当私人信息的SU是不可用的PU。第一种迭代算法保证收敛性能，第二种迭代算法采用异步功率更新以提高时间效率。最后，我们扩展到多PU和多SU的情况下，并提出了一个分布式迭代算法。
2012-11-26 cs.GT cs.NI
Age of Information-Aware Cognitive Shared Access Networks with Energy Harvesting
研究带能量收集的认知共享接入网络在主用户AoI约束下的性能，通过引入能量收集区和保护区管理干扰与能量，分析主用户在三种数据包管理策略下的AoI表现。
2025-10-13 cs.NI
On the Impact of Guest Traffic in Open-Access Domestic Broadband Sharing Schemes
开放获取国内宽带连接共享是一种自愿做法，具有社会、经济和公共安全效益。尽管如此，宽带用户通常出于多种原因而不愿与客人自由共享他们的宽带连接;其中之一是共享他们的网络可能会妨碍他们自己的宽带体验质量。在本文中，我们通过实验研究了上行链路访客流量对共享者的宽带体验质量的影响，这两个通用和宽带共享特定的数据包调度策略。在我们的研究中使用的访客用户流量和接入点配置文件都是通过分析从实际宽带共享网络环境中捕获的真实流量跟踪和测量来开发的。我们的研究结果验证了宽带共享方案的混合数据包调度策略的适用性，并表明，只有几十个千兆字节每秒的上行链路访客流量可以容忍的共享者，而不妨碍他们的宽带质量的经验。在这种情况下，我们表明，选择最合适的数据包调度策略的宽带共享，以及其各自的配置，在很大程度上取决于宽带连接的能力和政策的丢包行为的客人流量。
2018-06-06 cs.NI
Distributed Algorithms for Learning and Cognitive Medium Access with Logarithmic Regret
研究了多个次用户认知网络中的分布式学习和信道接入问题。信道的可用性统计数据最初是未知的次要用户和估计使用感测决策。二级用户之间没有明确的信息交换或事先协议。我们提出了分布式学习和访问的策略，这些策略在自我发挥的情况下实现了顺序最优的认知系统吞吐量（成功的二次传输的数量），即，当在所有次要用户处实现时。同样，我们的策略最大限度地减少了分布式学习和访问中的遗憾。我们首先考虑的情况下，二级用户的数量是已知的政策，并证明总遗憾是对数的传输时隙的数量。我们的分布式学习和访问策略通过与任何一致良好的学习和访问策略下的渐进下限进行比较，实现了订单最优遗憾。然后，我们考虑的情况下，二级用户的数量是固定的，但未知的，并估计通过反馈。我们提出了一个政策，在这种情况下，其渐近和遗憾的增长略快于对数的传输时隙的数量。
2010-06-08 cs.NI stat.ML
Cognitive Random Access for Internet-of-Things Networks
本文重点研究认知无线电（CR）物联网（IoT）网络，其中频谱传感器被部署用于IoT CR设备，这些设备没有足够的硬件能力来自己识别未占用的频谱。在该传感器使能的IoT CR网络中，CR设备和传感器是分离的。这导致CR设备和传感器位置处的频谱占用可能不同。为了处理这种差异，我们针对传感器处的给定测量干扰，研究CR设备处的条件干扰分布（CID）。我们可以通过CID观察到聚合干扰分布的空间相关性。反映CID，我们设计了一个认知随机接入方案，自适应调整传输概率相对于传感器的干扰测量。我们的计划提高了面积频谱效率（ASE）相比，传统的ALOHA和自适应传输方案，试图发送数据时，传感器测量低于干扰阈值。
2017-03-22 cs.NI
Multi-Channel MAC Protocol for Full-Duplex Cognitive Radio Networks with Optimized Access Control and Load Balancing
在本文中，我们提出了一个多信道全双工媒体访问控制（MAC）协议的认知无线电网络（MFDC-MAC）。我们的设计利用的事实，全双工（FD）的次要用户（SU）可以执行频谱感知和访问的同时，我们采用随机动态信道选择的信道之间的负载均衡和标准的退避机制的竞争解决方案在每个可用的信道。然后，我们开发了一个数学模型来分析所提出的MFDC-MAC协议的吞吐量性能。此外，我们研究了协议配置优化，以最大限度地提高网络吞吐量，我们表明，这种优化可以在两个步骤中进行，即优化的接入和传输参数的每个信道和优化的信道选择概率的用户。这种优化旨在实现FD收发器的有效自干扰管理、感测开销控制以及信道之间的负载均衡。数值结果表明不同的协议参数的影响和参数优化的吞吐量性能的重要性，以及显着的性能增益相比，传统的设计所提出的设计。
2016-02-01 cs.DC cs.IT cs.NI
Maximum Possibility Of Spectrum Access In Cognitive Radio Using Fuzzy Logic System
为了有效地利用频谱资源，人们提出了多种频谱利用方法，其中机会频谱接入方法通过允许次用户机会性地感知和接入可用频谱资源，成为实现近最优频谱利用率的最可行方法。然而，次级用户的朴素频谱接入会使频谱利用效率低下，并增加对相邻用户的干扰。在本文中，我们提出了一种新的方法，使用模糊逻辑系统（FLS）控制的频谱接入。我们必须尽量减少呼叫阻塞和干扰。频谱接入的语言知识基于三个描述符，即次用户的频谱利用效率、次用户的移动性程度以及次用户到主用户的距离。基于更好地利用频谱的最大可能性来选择用于接入的频谱
2013-03-07 cs.NI
Algorithms for Dynamic Spectrum Access with Learning for Cognitive Radio
本文将认知无线电系统中的动态频谱感知和接入问题作为一个部分可观测马尔可夫决策过程（POMDP）进行研究。一组认知用户合作，试图利用空缺的主要（授权）渠道，其占用遵循马尔可夫进化。我们首先考虑的情况下，认知用户有完美的知识，他们从主用户接收到的信号的分布。对于这个问题，我们得到了一个贪婪的信道选择和访问策略，最大限度地提高瞬时奖励，同时满足约束的概率干扰许可传输。我们还得到了一个分析普遍的上界的最优策略的性能。通过仿真，我们表明，我们的计划取得了良好的性能相对于上界和改进的性能相对于现有的计划。然后，我们考虑更实际的情况下，从主要的信号的确切分布是未知的。我们假设一个参数模型的分布和开发一个算法，可以学习的真实分布，仍然保证约束的干扰概率。我们表明，该算法优于天真的设计，假设一个最坏的情况下的参数值。我们还证明了学习算法的收敛性。
2010-02-06 cs.LG cs.NI
Dynamic Spectrum Access in Cognitive Radio Networks with RF Energy Harvesting
频谱效率和能量效率是无线网络设计中的两个关键问题。认知无线电通过动态频谱接入，可以提高无线网络的频谱利用率和容量。另一方面，射频（RF）能量收集已经成为向无线网络供应能量并由此提高其能量效率的有前景的技术。因此，为了实现频谱和能量效率，认知无线电网络（CRN）中的次级用户可以配备有RF能量收集能力，并且这样的网络可以被称为RF供电的认知无线电网络。在这篇文章中，我们提供了RF供电的CRN的概述，并讨论了在这些网络中动态频谱接入所面临的挑战。针对频谱感知、数据传输和RF能量收集之间的权衡，讨论了多信道RF供电CRN中的动态信道选择问题。在RF供电的CRN中，当信道未被任何主用户占用时，次用户可以自适应地选择信道来发送数据。或者，如果信道被占用，则次级用户可以收获用于数据传输的RF能量。次用户的最优信道选择策略可以通过制定马尔可夫决策过程（MDP）问题来获得。我们提出了一些数值结果，通过解决这个MDP问题。
2014-04-18 cs.NI
Dynamic Channel Access for Energy Efficient Data Gathering in Cognitive Radio Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）运行在免许可的频谱遭受不受控制的干扰，因为这些频谱变得越来越拥挤。新兴的认知无线电传感器网络（CRSNs）提供了一个很有前途的解决方案，以应对这一挑战，使传感器节点的机会主义接入许可信道。然而，由于传感器节点必须消耗大量的能量来支持CR功能，如信道感知和切换，机会信道接入应仔细设计，以提高CRSN的能量效率。为此，我们研究了动态信道接入问题，以提高能源效率的集群CRSN。在保护主用户的需求下，我们研究了资源分配问题，以最大限度地提高利用许可信道进行簇内和簇间数据传输的能量效率。考虑到传感器节点在信道感知和切换过程中的能量消耗，根据免许可信道的丢包率，进一步确定了传感器节点感知和切换到许可信道以提高能量效率的条件。此外，提出了两种动态信道接入方案，分别用于确定簇内和簇间数据传输的信道感知和切换序列。大量的仿真结果表明，所提出的信道接入方案可以显着降低CRSN的能量消耗。
2015-07-22 cs.NI
Renewal-Theoretical Dynamic Spectrum Access in Cognitive Radio Networks with Unknown Primary Behavior
认知无线电网络中的动态频谱接入可以大大提高频谱利用率。然而，当次用户（SU）动态地利用主用户（PU）的许可信道时，干扰可能被引入主用户（PU）。如果SU可以与PU的时隙同步，则干扰主要是由于它们对主信道的不完善的频谱感测。然而，如果SU不知道PU的确切通信机制，则可能发生额外的干扰。本文提出了一种动态频谱接入协议，该协议适用于具有未知主要行为的SU，并研究了其动态接入所引起的干扰。通过分析SU在主信道中的动态行为，证明了SU的通信行为是一个更新过程。基于更新理论，我们量化了SU引起的干扰，并导出了相应的封闭表达式。在干扰分析的基础上，研究了在满足PU通信服务质量（QoS）和二级网络稳定性的约束下，如何优化SU的性能。最后，仿真结果验证了我们的分析的有效性。
2011-11-21 cs.NI
Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning Based Distributed Dynamic Spectrum Access in Cognitive Radio Networks
National University of Defense Technology（国防科技大学）；Auckland University of Technology（奥克兰理工大学）；Shenzhen University（深圳大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
随着5G和物联网的发展，大量的无线设备需要共享有限的频谱资源。动态频谱接入（DSA）是一种很有前途的范例，以弥补由历史的命令和控制的频谱分配方法所带来的频谱利用率低下的问题。本文研究了一个典型的多信道认知无线电网络中多用户分布式DSA问题。该问题被表示为一个分散的部分可观测马尔可夫决策过程（Dec-POMDP），提出了一种基于协作多智能体强化学习（MARL）的集中式离线训练和分布式在线执行框架.我们采用深度递归Q网络（DRQN）来解决每个认知用户的状态的部分可观测性。最终目标是学习一种协作策略，使认知无线电网络的总吞吐量最大化，在分布式的方式没有协调认知用户之间的信息交换。最后，我们通过大量的实验验证了该算法在各种设置。仿真结果表明，该算法收敛速度快，性能接近最优。
2021-06-17 cs.AI cs.GT cs.NI
Fair channel allocation and access design for cognitive ad hoc networks
本文研究了认知无线电自组织网络中的公平信道分配和接入设计问题。特别是，我们考虑的情况下，ad hoc网络节点有硬件限制，允许他们在任何时候访问最多一个通道。我们研究了一个公平的信道分配问题，每个节点被分配一个子集的信道感测和定期访问其所有者通过使用MAC协议。为此，我们分析的最佳蛮力搜索算法，找到这个NP难问题的最佳解决方案的复杂性。然后，我们开发了低复杂度的算法，可以有效地与MAC协议算法，解决了从相邻的辅助节点的访问竞争。此外，我们开发了一个吞吐量的分析模型，这是在建议的信道分配算法和性能评估的性能。最后，我们提出了广泛的数值结果来证明所提出的算法在实现公平的频谱共享网络中的流量之间的有效性。
2014-04-07 cs.NI
