认知无线电中联合功率控制的动态频谱分配算法

合集下载

无线通信中的频谱分配与优化问题

无线通信中的频谱分配与优化问题无线通信技术在现代社会中扮演着重要的角色，为人们提供了移动电话、互联网和其他无线设备的便利。

频谱是无线通信的核心资源，它决定了通信系统能够传输的数据量和传输速度。

然而，频谱资源是有限的，如何有效地分配和优化频谱资源成为无线通信中的关键问题。

频谱分配是指在给定的频谱资源下，将频段分配给不同的无线通信系统以确保它们之间的互不干扰。

频谱分配的目标是最大化频谱利用率，提高系统的容量和性能。

传统的频谱分配方法包括固定分配和动态分配。

固定分配是在不同无线系统之间静态地分配频段，这种方法简单易实现，但频谱利用率低。

动态分配则根据用户的需求和网络负载动态地调整频段分配，这种方法能够提高频谱利用率，但需要更加复杂的算法和系统设计。

针对频谱分配问题，研究人员提出了多种优化算法和技术。

一种常用的方法是基于游戏论的频谱分配算法，其中用户被视为竞争对手，通过博弈论模型来描述它们之间的互动。

这种方法能够平衡用户之间的频谱利益，提高系统整体性能。

另一种方法是基于机器学习的频谱分配算法，通过训练模型来预测用户需求和网络负载，从而实现更加智能和自适应的频谱分配。

除了频谱分配，频谱优化也是无线通信中的重要问题。

频谱优化的目标是通过合理的调整和配置频谱资源，降低系统功耗、提高网络容量和性能。

频谱优化可以从多个方面进行，包括功率控制、信道选择和天线设计等。

功率控制是通过调整发送和接收功率来优化信号的传输质量和覆盖范围。

信道选择是选择最佳的信道来最大化系统容量和性能。

天线设计则通过合理布置和调整天线参数，如方向、高度和增益等，来提高信号质量和覆盖范围。

在频谱优化方面，智能化技术的应用具有重要意义。

通过引入人工智能和机器学习算法，可以实现对无线通信系统的智能优化和管理。

例如，通过分析用户数据和网络负载，智能算法可以自动调整频道和天线参数，从而提高系统性能。

此外，智能化技术还可以帮助无线通信系统实现自动故障检测和修复，提高系统的可靠性和稳定性。

一种基于OFDM的多用户认知无线电系统联合资源分配算法

用率。
关键词ｔＤＭ；认知无线电系统：资源分配；凸优化ＯＦ中圈分类号ｔＮ９９５Ｔ２．文献标识码：Ａ
１引言
随着无线通信业务的不断拓展，如何更加有效地利用频谱资源受到了人们的广泛关注。而在现实
配算法，但是模型建立仍基于早先的 “ 频谱空洞”原理，不支持主用户与认知用户的同频段传输，文
献【１考虑了无穷调制粒度且发射功率不受限时，认知用户的信道、频率和速率分配算法。本文针对１］多用户ＯＤＭ认知无线电系统上行链路，基于干扰温度的模型［Ｆ１，提出了综合考虑认知用户自身发射１Ｊ功率约束与主用户干扰功率约束的联合资源分配算法，针对连续比特情况，给出了多水位最优注水功率分配表达式，并对更加实际的整数比特要求，通过基于相对增益因子（ｅａｉｅＧａｎＲｌｔｉ，ＲＧ）的子信ｖ
速率。
上述研究多是基于单认知用户的窄带系统，而ＯＦＭ技术由于具有频谱分配灵活、易于控制与操Ｄ作等特点，与认知无线电具有天然的结合优势。目前，国内外已出现关于多用户ＯＦＤＭ认知无线电系统中资源分配的相关研究，其中文献［０提出了针对多用户ＯＦ１】ＤＭ认知无线电系统下行链路的资源分

无线通信中的频谱分配技术研究

无线通信中的频谱分配技术研究无线通信一直是人类通信领域的重要研究方向之一，随着各种无线设备的不断普及，频谱资源的紧缺问题也日益凸显。

频谱分配技术作为解决频谱紧缺问题的一种重要手段，受到了广泛关注和深入研究。

一、频谱分配技术的概述频谱分配技术是指在有限的频谱资源下，合理地将频段分配给各个通信系统，从而使得不同系统之间的通信可以相互协调，充分利用频谱资源。

频谱分配主要包括静态频谱分配和动态频谱分配两种方式。

静态频谱分配是指指定每个通信系统需要使用的频段，以及每个通信系统使用频段的时长，这种方式可以充分保证通信系统之间的频段不会互相干扰，但是无法充分利用频谱资源，因为可能存在很长一段时间内某个频段一直没有被使用。

动态频谱分配是指在通信系统需要使用频段的时候，通过某种机制对频谱资源进行分配，从而使得未被使用的频段可以被其他系统使用，从而更加充分地利用频谱资源。

动态频谱分配的方式可以进一步细分为中央控制和分布式两种。

二、频谱分配技术的主要应用领域频谱分配技术在各种无线通信系统中都有广泛应用，如移动通信、卫星通信、广播电视等等。

其中，移动通信是最典型的应用领域之一。

移动通信系统中，频谱分配技术的重要性不言而喻。

由于移动通信用户数量巨大，同时移动通信网络的基础设施相对固定，因此频谱资源的管理和分配非常重要。

合理地分配频谱资源可以提升移动通信系统的通信容量、优化系统的质量和服务品质。

同时频谱资源的有效管理还能有效地防止频谱乱用、频段占用等问题的发生。

三、当前频谱分配技术的瓶颈和发展趋势目前，频谱分配技术面临着诸多挑战和瓶颈。

首先，频谱资源越来越紧缺，这就要求频谱分配技术需要更加智能、更加高效。

其次，移动通信用户的数量和密度不断增加，这就要求频谱分配技术需要更加灵活、更加具有适应性。

另外，在动态频谱分配方式下，频谱管理和频段的分配需要更加精细和严密。

为了解决这些问题，未来频谱分配技术的发展趋势有以下几个方面：1.采用认知无线电技术。

网络效益最大化的认知无线电频谱分配算法

中图分类号：ＴＰ３０１．６文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — ６２９Ｘ（２０１３）０８ — ００９１ — ０４
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ — ６２９Ｘ．２０１３．０８．０２３
ＣｏｇｎｉｔｉｖｅＲａｄｉｏＳｐｅｃｔｒｕｍＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＡｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈＮｅｔｗｏｒｋＢｅｎｅｉｔｆＭａｘｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ＺＨＥＮＧＺｈｉ－ｇａｎｇ，ＸＵＥＦｅｉ，ＺＨＯＵＪｉｎｇ－ｑｕａｎ
－
ａｄｐｉｆｖｅｃｒｏｓｓｏｖｅｒａｎｄｍｕｔａｉｔｏｎｏｐｅｒａｔｏｒ、＾，ｉ也ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｂｅｎｅｉｆｔｍａｘｉｍｉｚａｉｏｔｎａｓｈｅｔｇｏａ１．Ｂａｓｅｄｏｎｉｔ．Ｎｉｃｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｉｎｒｏｔｄｕｃｅｄ．
过仿真实验比较了本算法、颜色敏感图论算法与经典遗传算法的性能。结果表明基于自适应小生境的遗传算法不易陷入局部最优，在较少的代数内就可以找到理想最优解，能更好地实现网络频谱效益最大化，其性能优于颜色敏感图论算法和
经典遗传算法。
关键词：认知无线电；频谱分配；小生境ｉｉｖｔｅｒａｄｉｏｓｐｅｃｔｒｕｍａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｓｅｌｆ —ａｄａｐｉｔｖｅＮｉｃｈｅｇｅｎｅｉｃｔｌｇａｏｉｔｒｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＳｉｍｕｌａｉｔｏｎｓａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔＯｔｏｍ－ｐａｒｅｔｈｅｐｒｏｐｏｓｄｅｍｅｈｏｔｄｗｉｈｔｃｏｌｏｒｓｅｎｓｉｉｖｔｅｇｒａｐｈｃｏｌｏｉｎｒｇｌｇａｏｒｉｔｈｍｎｄａｃｌａｓｓｉｃａｌｇｅｎｅｉｔｃｌｇａｏｒｉｈｍ．ｔＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｈａｔｔｔｈｅｐｒｏｏｓｐｅｄｍｅｈｏｔｄｃａｎｎｏｔｅａｓｉｌｙｔｒａｐｉｎｔｏｌｏｃｌａｏｐｉｔｍｕｍ，ａｎｄＣａ／ｌｉｎｆｄｈｅｔｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｉｔｏｎｓａｆｔｅｒｏｎｌｙｓｅｖｅｒｌａｇｅｎｅｒａｉｔｏｎｓ，ｗｈａｔｉｓｍｏｒｅ，ｉｔｂｅｔｔｅｒｏｐｔｉ－ｍｉｚｅｓｎｅｔｗｏｒｋｓｐｅｃｔｒｕｍｕｉｔｌｉｚａｉｔｏｎ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｇｒｅａｌｔｙｏｕｔｐｅｆｏｒｍｓｈｅｔｃｏｌｏｒｓｅｎｓｉｉｔｖｅｇｒａｐｈｃｏｌｏｉｒｎｇｌｇａｏｄｔｈｍｎｄａｃｌａｓｓｉｃｌａ

一种认知无线电功率分配方法

一种认知无线电功率分配方法
周明月;王宇飞
【期刊名称】《长春工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(033)004
【摘要】提出了一种分布式认知无线电功率分配算法。

在保证认知用户给主用户造成的干扰低于主用户所能承受的最大干扰功率和各个认知用户的总发射功率的前提下,最大化系统容量。

通过拉格朗日乘子算法,算法收敛于均衡点。

实验仿真表明,该算法不仅能够最大化系统容量,而且可以保证系统无缝通信。

【总页数】3页(P420-422)
【作者】周明月;王宇飞
【作者单位】吉林师范大学信息技术学院,吉林四平136000;吉林师范大学信息技术学院,吉林四平136000
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.认知无线电中基于非合作博弈的功率分配方法 [J], 杨春刚;李建东;李维英;陈东;陈丹
2.一种基于功率限制下的认知无线电的频谱感知模型 [J], 孙艳丽;赵平平
3.基于OFDM的认知无线电功率分配方法研究 [J], 徐聪;宋志群;王荆宁
4.一种改进的认知无线电网络博弈功率控制算法 [J], 张羽
5.统计干扰约束的认知无线电网络最优联合功率和频谱分配方法 [J], 冯慧斌;翁鲲鹏;余根坚
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

认知无线电网络中最稳定最大容量频谱分配算法

ＬＩＹｕｎ‘
，
ＹＵＡＮＺｈｉ — ｙｏｎｇ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＬＩＵＱｉ — ｌｉｅ ’ ，ＣＡＯＢｉｎ
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＰｏｏｓｔｓ＆Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｃｅ＆ＴｎｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏＣｈｉｎａ．Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１７３１．Ｃｈｉａ；ｎ３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｙｒｆＯｏｐｔｏ — ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓ￣ｔｅｍｆＭｉｏｎｉｓｔｙｒｆＥｏｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）

认知无线电的频谱感知技术的分析

认知无线电的频谱感知技术的分析发布时间：2021-05-17T05:02:04.121Z 来源：《现代电信科技》2021年第2期作者：宫琦刘嫒玲[导读] 认知无线电频谱感知技术是一种智能无线电通信技术。

认知无线电感知的主要任务是频谱感知，本文提出了频谱测量技术发射机检测。

（武警辽宁省总队辽宁沈阳 110000）摘要：认知无线电频谱感知技术是一种智能无线电通信技术。

认知无线电感知的主要任务是频谱感知，本文提出了频谱测量技术发射机检测。

由于无线电技术的灵活性，可以大大提高频谱利用率。

它被认为是解决负荷问题的最佳方法。

认知无线电通信是一种智能通信系统，它能实时接收周围的通信情况并跟踪发射机参数，采用动态频率控制来提高频率的利用率。

高可靠性频率捕获是保证频率共享的关键技术。

本文讨论了协调波识别、能量控制、静态循环函数和联合识别等频率传感器技术，分析了不同方法的特点。

关键词：无线电；频谱感知技术；分析；认知1、前言随着人类社会对射频资源需求的不断增加，这些资源已经成为信息社会的稀缺资源。

在这种情况下，认知无线电技术应运而生。

通过固定频率的分配策略，可以有效地解决频谱资源分配不当的问题，在分析频差的基础上，这是有效利用非频率资源进行研发的重要方法。

目前，频谱作为认知无线电通信的一项关键技术，其研究越来越受到人们的关注，更重要的是，它正在被研究之中。

在成功接收频谱的基础上，认知无线电的其他部分，包括频率控制模块，也能正常工作。

因此，频谱感知能力直接决定了认知无线电系统的效率。

在给定时间和地理位置由未经授权的用户信号确认的频谱搜索。

如果能找到这样一个空频谱，它将被用作认知无线电系统的频谱信号。

对于认知无线电接收机，即使已经确定噪声发生在某个频率范围内，也必须确定无线电是否有其他认知无线电信号检测到频率。

2、现状2.1技术的研究意义频谱捕获、未探测频率的探测和频谱资源的动态管理是放射性核素技术应用的两个重要方面。

57. 无线通信中的动态频谱分配如何进行？

57. 无线通信中的动态频谱分配如何进行？57、无线通信中的动态频谱分配如何进行？在当今信息高速发展的时代，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从手机通话、无线网络到卫星通信，无线通信技术的应用无处不在。

而在无线通信领域中，频谱资源是一种极其宝贵且有限的资源。

为了更高效地利用这些频谱资源，动态频谱分配技术应运而生。

那么，什么是动态频谱分配呢？简单来说，动态频谱分配就是根据不同的需求和情况，灵活地将频谱资源分配给不同的用户或业务。

与传统的固定频谱分配方式不同，动态频谱分配能够更好地适应频谱需求的变化，提高频谱利用率，从而满足不断增长的无线通信需求。

要理解动态频谱分配如何进行，首先需要了解频谱资源的特点。

频谱就像是一条宽阔的道路，不同的频段具有不同的特性。

有些频段传播损耗小，适合远距离通信；有些频段带宽大，能够传输大量的数据。

但频谱资源是有限的，而且不同的应用对频谱的需求也在不断变化。

比如，在某个时间段，某个地区的移动数据流量突然增加，就需要更多的频谱资源来支持；而在另一个时间段，可能又会出现频谱资源闲置的情况。

在动态频谱分配中，频谱感知是一个关键的环节。

就好像我们在道路上要先观察哪里有空位一样，频谱感知就是通过各种技术手段，检测频谱的使用情况，找出空闲的频谱频段。

这通常需要使用专业的频谱监测设备和算法，来准确地判断哪些频段正在被使用，哪些频段是空闲的。

一旦频谱感知完成，接下来就是频谱决策。

这就像是根据道路的情况来决定如何分配车辆行驶路线。

频谱决策需要考虑多种因素，如用户的需求、频谱的特性、网络的负载情况等。

例如，如果有一个紧急的通信需求，比如医疗救援，可能会优先为其分配频谱资源；如果是普通的娱乐应用，可能会在资源相对充裕的时候进行分配。

在频谱决策之后，就是频谱分配的实施。

这相当于真正地把车辆引导到指定的路线上。

这一过程需要通过通信协议和技术手段，将分配好的频谱资源准确地分配给相应的用户或业务。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第２卷第１期７２
２１００年１２月
计算机应用研究
ＡｐｌａｉｎＲｅｅｒｈｏｏｕｅｓｐｉｔｓａｃｆＣｍｐｔｒｃｏ
Ｖ０．７Ｎｏ１１２．２
Ｄｅ．２０ｃ０１
认知无线电中联合功率控制的动态频谱分配算法
ｐｏｏｅｎｉｒｖｄｄｎｍｉｓｅｔｍｌｃｔｎａｇｒｈｗｉｈｔｏｅｐｗｅｏｔｌｅｈｉｕｔａｃｕｔｏｎｏｅｒｐｓｄａｍｐｏｅｙａｃｐｃｒａｌａｉｌｏｔｍｈｃｋｔｏｒｎｒｃｎｑｅｉｏｃｏｎ．Ｊｉｔｗｒｕｏｏｉｏｈｃｏｔｎｐｃｎｒｌｃａｉｍｏｌｏｎｙａｏｄｉｔｒｅｅｃｅｗｅｎｕｅｓｂｔｌｏａｏｄｉｔｒｅｅｃｏｌｋｗｈｃｓａｒａｙａｌ— ｏｔｏｍｅｈｎｓｃｕｄｎｔｏｌｖｉｎｅｒｎｅｂｔｅｓｒ，ｕｓｖｉｎｅｒｎｅｔｉｉｈｗａｌｄｏｆａｆｎｅｌ
关键词：频谱分配；功率控制；干扰图；最大独立集中圈分类号：Ｔ３３Ｐ９文献标志码：Ａ文章编号：１０ — ６５２１）２４８－４０１３９（００１ —６００
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ —６５２１．２０２ｏ：０３６／．ｓ．０１３９．００１．８ｓ
Ｄｎｍｃｓｅｔｍａｏａｉｎａｇｒｈｆｎｏｅｏｔｌｎｙａｉｐｃｒｌｃｔｌｏｉｍｏｉｔｗｒｃｎｒｕｌｏｔｊｐｏｏｉ
ｃｇｉｖａｉｅｗｏｋｏｎｔｅｒｄｏｎｔｒｓｉ
ＦＮｎｊｎ，ＥＧＷｅ —ｉｇＷＡＧＲ — ，ＩＮｉｈｎ，ＷＵＤａＮｕｍＪＡＧＷｅｅｇ — ｉ
（ｏｌｅｆＣｍｎｃｔｎＥｇｎｅｉＣｌｇｏｍｕｉｉｎｉｒｇ，ＣｏｇｉｇＵｉｒｔ，Ｃｏｇｉ０００ｈｎ）ｅｏａｏｅｎｈｎｑｎｅｉｎｖｓｙｈｎｑｎ４０３，Ｃｉａｇ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｉｐｐｒｏｕｎｔｅｄｎｍｉｓｅｔｍｌｃｔｎａｇｒｔｍｓｉｏｎｔｅｒｄｏｎｔｒｓｎａｅｎＭＩ，ｈｓａｅｃｓｏｈｙａｃｐｃｒｆｕａｌａｉｌｏｈｎｃｇｉｖａｉｅｏｏｉｉｗｏｋ，ａｄｂｓｄｏＳ
冯文江，王茹茹，蒋卫恒，吴
摘
迪
（重庆大学通信工程学院，重庆４０３）０００要：针对认知无线电网络动态频谱分配算法开展研究，于最大独立集理论，出一种改进的联合功率控基提
制的动态频谱分配算法，通过联合功率控制机制，避免用户之间的相互干扰和对已分配信道链路的干扰，满足多
用户应用需求，并减少节点能耗。该算法以最大独立集为分配起点，允许一次同时分配信道给多个互不干扰的
链路，同时兼顾资源分配的公平性，能够有效减少分配的总次数和用户间的信息交互量。仿真结果显示改进的动态频ห้องสมุดไป่ตู้谱分配算法在需求满足率和公平性上都优于原有算法。
ｓｕｃｌｃｔｎ，ＳｈｔｈｌｏｔｍｃｎｃｔｂｃｈｕｅｆａｌｃｔｎａｄｒｄｃｏｏｒｅａｌａｉｏｏＯｔａｅａｇｒｈａｕａｋｔｅｎｍｂｒｏｌａｉｎｅｕｅｃｍｍｕｉａｉｎａｄｉｆｒｔｎｅ－ｔｉｏｏｎｃｔｎｎｏｍａｉｘｏｏｃａｇｍｏｇｕｅｓｉｌｔｎｒｓｌｈｗｔａｏｈｎｅａｎｓｒ．Ｓｍｕａｉｅｕｔｓｏｔｍｍａｄｓｔｆｄｒｔｎａｒｅｓｏｅｉｒｖｄｄｎｍｉｐｃｒｍｌ・ｏｓｈｃｎａｉｉａｅａｄｆｉｓｆｈｍｐｏｅｙａｃｓｅｔｓｅｎｔｕａｌｏ
ｃｔｄａｃａｎｌｈｓｉｕｎ，ｅｅｒｓｒ ’ｔａｓｓｉｎｒｑｉｅｎｓａｄｒｄｃｄｔｅｅｅｇｏｓｍｔｎｏｏｅ．Ｉａｅｈｎｅ，ｔｉｎｔｒｍｅｔｄｍｏｅｕｅｓｒｎｍｉｓｅｕｒｍｅｔｎｅｕｅｈｎｒｙｃｎｕｐｉｆｄｓｎｏｏｎｔｅｐｏｏｅｌｏｉｍ，ａｌｃｔｎｂｇｎｔｈＳ，ｔａｌｗｏａｓｇａｔｕａｈｎｅｉｌｎｏｓｏａｓｔｏｈｒｐｓｄａｇｒｈｔｌａｉｅｉｓｗｉｔｅＭＩｏｏｈｈｔａｌｓｔｓｉｎａｐｒｃｌｒｃａｎｌｓｏｉｍｕｔｅｕｌｔｅｆａｙ
ｌｋｔｏｉｔｒｒｎｅｂｔｅａｈｏｈｒｔｈａｉｅａｇｒｔｍｉｅｔｎｉｎｔａｒｅｓａｎｓｓｄｒｎ－ｉｓｗｉｎｎｅｆｅｃｅｗｅｎｅｃｔｅ，ａｅｓｍｅｔｎｈｅｔｍｅｔｌｏｈｇｖｓａｔｔｆｉｎｓｍｏｇｕｅｕｇｒｈｉｅｏｏｉｅ