认知无线电网络QoS保障技术综述
第３Ｏ卷第５期 南京邮电大学学报（自然科学版） ２０１０年１０月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０ｌ０
认知无线电网络Ｑ０Ｓ保障技术综述
李 洋 ，董育宁 ，张 晖
，１．南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京２１０００３、 ＼２．东南大学移动通信国家重点实验室，江苏南京２１００９６，
摘要：首先简要介绍了动态频谱接入方式和认知无线电技术，分析了在基于动态频谱接入方式的认知无线网络
中提供ＱｏＳ保障的挑战。然后系统地介绍了在认知无线电各关键技术（频谱感知、频谱管理、频谱转移和频谱共
享）和上层中的ＱｏＳ保障技术以及跨层ＱｏＳ设计的研究现状和困难。最后给出了未来研究的难点和方向。
关键词：认知无线电；动态频谱接入；ＱｏＳ
中图分类号：ＴＮ９１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－５４３９（２０１０）０５－００８８－０７
Ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ＱｏＳ Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
ＬＩ Ｙａｎｇ ，ＤＯＮＧ Ｙｕ．ｎｉｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ ，
／１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅ１ｅｃ０ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｍｉｎｇ ２１０００３，Ｃｈｉｎａ￣ ２．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００９６，Ｃｈｉｎａ ／
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｉｄｅａｓ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｃｃｅｓｓ（ＤＳＡ）ａｎｄ Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ Ｒａｄｉｏ（ＣＲ）ａｒｅ ｉｎｔｒｏ－
ｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｏｆ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ ＱｏＳ ｉｎ ＣＲ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＡ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｉｎ—
ｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ－－ｏｆ－ｔｈｅ－－ａｒｔ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｏｗａｒｄｓ ｔｈｅ ＱｏＳ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ＣＲ
ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ，ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｈａｒｉｎｇ）ａｎｄ
ｕｐｐｅｒ ｌａｙｅｒｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃｒｏｓｓ—ｌａｙｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ
ｏｆ ｔｈｅｓｅ ＱｏＳ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ；ｄｙｎａｍｉｃ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｃｃｅｓｓ；ＱｏＳ
０ 引 言
当前的无线频谱管理采用固定的管理方式，将
无线频谱划分为授权频段和非授权频段。授权频段
由政府部门排它性地分配给某用户在某地理范围内
使用。近年来，由于大量使用的非授权频段的无线
业务和技术的涌现，非授权频段已趋饱和。然而，根
据美国联邦通信委员会（ＦＣＣ）提供的数据来看，授
权频段的利用率却只有１５％～８５％ 。为了提高
频谱利用率，动态频谱接人（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｃ—
ｃｅｓｓ，ＤＳＡ） 的概念应运而生。本文中的ＤＳＡ方式
将用户分为授权用户（下文称为主用户）和非授权
用户，非授权用户主动探测当前空闲的授权频谱 （频谱空洞），利用频谱空洞进行通信，当主用户占
用该频段时，非授权用户必须退出该频段。
认知无线电（ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ，ＣＲ） 是在软件无
线电基础上提出的概念，一般认为，ＣＲ能够与当前
的无线环境进行交互，并根据无线环境的变化改变
传输参数。本文主要讨论ＣＲ技术与ＤＳＡ相结合所
组成的网络（以下称为ＣＲ网络）。ＣＲ网络与主用
户网络共享频谱，给在ＣＲ网络中提供ＱｏＳ保障带
来了严峻的挑战，主要表现在以下几个方面。
（１）宽工作频谱。宽工作频谱需要更多的感知
开销，必须优化感知策略，在保证感知性能的情况下
尽量降低感知开销。另外，由于较宽的工作频谱，各
频段之间的传输特性可能差异很大，跨层设计成为
收稿日期：２０１）９—１２－２３ 基金项目：国家自然科学基金（６０９７２０３８）、江苏省高校自然科学重大基础研究项目（０７ＫＪＡ５１００６）、深圳中兴通讯有限公司研究基金、深圳华为 技术有限公司研究基金、东南大学移动通信国家重点实验室开放研究基金（Ｎ２００９１１）、江苏省高校研究生科研创新计划（ｃＸＯｇＢ一 １４９Ｚ）资助项目 通讯作者：董育宁电话：（０２５）８１５２８０１８ Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｙｎ＠ｎｊ
ｕｐｔ．ｅｄｕ．ａｎ 第５期 李洋等：认知无线电网络ＱｏＳ保障技术综述 ８９
必须。
（２）可用频谱的时变性。频谱管理功能需要实
时更新频谱状态，当ＣＲ网络正在使用的某频段探
测到主用户占用时，必须退出该频段，选择另外一个
满足用户ＱｏＳ的频段重新建立连接。当用户要求
接入网络时，由于各个频段主用户占用规律可能不
同，必须考虑如何选择一个合适的频谱空洞为用户
提供服务。
（３）节点间不同的可用频段集合。这使得节点
间的相邻关系更为复杂。另外由于各节点可用频段
集合的时变性，给网络的拓扑表示和管理带来了困
难，从而使得在ＣＲ多跳网络中进行ＱｏＳ路由计算
更为复杂。
由于以上的挑战，在ＣＲ网络中提供硬ＱｏＳ保
障是非常困难的，往往采用统计意义上的ＱｏＳ保
障 ］。本文将对在ＣＲ网络中的各项关键技术（频
谱感知、频谱管理、频谱转移、频谱共享、网络层）所
提供的ＱｏＳ保障展开详细的阐述。我们将看到，跨
层技术贯穿在各个关键技术中，如图１所示。
频 谱 决 策 功 能
图１ ＣＲ中各功能模块和Ｑｏｓ跨层设计示意图
１ 频谱感知
一般来说，ＣＲ网络将需要感知的频谱分成若
干不重叠的频段（下文称之为信道），未授权用户
（下文称为ＣＲ用户）周期性的感知信道。频谱感知
功能分为物理层感知和ＭＡＣ层感知 。物理层感
知能够捕捉当前的频谱空洞。ＭＡＣ层感知又称为
ＭＡＣ层感知策略，决定何时对哪个信道进行感知。
１．１物理层感知
最有效地探测频谱空洞的方式是探测是否有主
用户接收端在ＣＲ用户的传输干扰范围内。实际上
由于主用户接收端并不发送无线信号，基于接收端 的频谱检测是困难的。因此，目前在物理层感知主
要采用基于发送端的检测，主要有以下３种方式。
（１）匹配滤波器检测。如果主用户的信号特征
已知，这种滤波器能够输出最大信噪比，从而最佳地
判断信号的出现。其主要局限性是需要预知主用户
信号的波形特征。
（２）能量检测。如果主用户的信号特征不能事
先预知，那么最优的检测方法是基于能量检测的方
法。能量检测是在一定的频带范围内积累能量，如
果积累的能量超过一定的门限，就认为有信号存在，
反之则说明仅有噪声。
（３）周期平稳过程特征检测。周期平稳过程特
征检测可以提取出调制信号的特有特征。这种方法
的优势在于：当噪声为不相干的广义平稳信号，调制
信号是在信号周期中插入冗余后形成的周期平稳且
频谱相干的条件下，可以从调制信号功率中区别噪
声能量。缺点在于增加了复杂度。
以上３种物理层感知方式各有优缺点，由于匹
配滤波器检测和周期平稳过程特征检测有其使用的
局限性，所以能量检测的方法被广泛使用。
由于感知器硬件限制和随机噪声的存在，物理
层感知不能保证每次感知结果都完全正确。感知器
的性能可以用以下两个参数来表示：一是虚警率，表
示当前信道状态为空闲（没有主用户占用），而感知
结果为忙（主用户占用）的概率；二是检测率，表示
当前信道状态为忙，感知结果也为忙的概率。ＣＲ
用户周期性地感知频谱来捕捉频谱空洞，同时保证
对主用户的干扰在规定的范围内。为了实现这一目
标，ＣＲ用户必须提高检测率；同时，为了保证ＣＲ网
络的性能，必须降低虚警率，减少不必要的频谱转
移。在感知器性能确定的条件下，这两者是矛盾的。
以能量感知为例，当降低判决阈值时检测率将会提
高，但同时也会提高虚警率；当提高判决阈值时可以
降低虚警率，但检测率也将随之降低。研究表明，影
响感知性能的主要因素是无线信道的多径衰落和阴
影效应 Ｊ。合作感知技术能利用多个ＣＲ节点的感
知信息，综合判断信道的状态，从理论上来说，这种
方式相对于每个ＣＲ节点独立感知的方式能有效地
提高感知准确率 。合作感知有两种方式，一种是
利用各个ＣＲ节点的感知能力，将各个ＣＲ节点的感
知信息传送到控制节点或相关ＣＲ节点，控制节点
或ＣＲ节点综合分析各个ＣＲ节点的感知结果，判断
当前信道状态；第二种方式是将ＣＲ网络分成两个
分离的网络，一个网络负责数据传输，另外一个是传 南京邮电大学学报（自然科学版） ２０１０年
感器网络，负责感知频谱信息。虽然合作感知的方
式能有效地感知准确率，但也增加了复杂性和网络
开销，特别是第二种方式还需要另外建立一个传感
器网络。
１．２ ＭＡＣ层感知
由于ＣＲ节点收发器的硬件限制，只能同时感
知一个信道的状态，而且如果每个ＣＲ节点每次连
续感知所有信道将会消耗大量时间和能量，这对提
高系统保障ＱｏＳ能力是非常不利的。因此有必要
制定合理的感知策略，既能保障ＣＲ网络能够及时
地找到可供接入的频谱和探测到主用户的出现，同
时又能降低每个ＣＲ节点的感知开销。
１．１节提到合作感知技术需要将各ＣＲ节点的
感知信息发送到控制节点或其它ＣＲ节点，这必然
需要ＭＡＣ层甚至网络层的配合，因此合作感知本身
就是一种跨层技术。文献［８］提出两种合作感知策
略，随机感知和协商感知。控制信道被划分为时隙，
每个时隙划分成报告阶段和协商阶段。报告阶段又
划分成与信道数相同的微时隙，如果某节点感知到
信道ｉ为空闲，则在第ｉ个微时隙发送一个标记，否
则什么都不发送。在协商阶段传送ＲＴＳ，ＣＴＳ等控
制信息。对于随机感知，每个ＣＲ节点在每个时隙
随机选择一个信道进行感知。协商感知是利用节点
在协商阶段发送ＲＴＳ信息捎带本节点所感知的信
道，通知其它节点感知其它信道，从而提高所有信道
均被感知的概率。
另外一种方式是采用非合作感知技术的ＭＡＣ
层感知策略，当ＣＲ节点有数据要发送时，总是选择
空闲可能性最大的信道来感知，当ＣＲ节点正在传
送时，则感知正在使用的信道 Ｊ。这种方式可能导
致很多节点同时感知某一个信道，导致在接入时冲
突加剧。文献［９］中并没有提出确定空闲可能性最
大的信道的算法。
近年来涌现出大量研究频谱感知的文章，频谱
感知是ＣＲ领域中研究最为充分的部分。然而仍有
以下一些开放性课题需要研究者注意。（１）干扰实
D2D通信技术综述
D2D通信技术综述
王俊义;巩志帅;符杰林;陈小徽;林基明
【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘 要】D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下，允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术。蜂窝网络引入D2 D通信在提高频谱效率，增大系统吞吐量的同时，也带来诸多挑战。在描述 D2 D通信系统模型及其工作原理的基础上，重点综述了近年来为了在蜂窝网络中实现 D2 D 通信所取得的研究成果，主要包括会话建立、资源分配、功率控制和干扰协调。此外，简要介绍了D2 D通信的应用案例。
【总页数】6页(P114-119)
【作 者】王俊义;巩志帅;符杰林;陈小徽;林基明
【作者单位】桂林电子科技大学 认知无线电与信息处理重点实验室，广西 桂林
541004; 桂林电子科技大学 广西信息科学实验中心，广西 桂林 541004;桂林电子科技大学 认知无线电与信息处理重点实验室，广西 桂林 541004;桂林电子科技大学 认知无线电与信息处理重点实验室，广西 桂林 541004;桂林电子科技大学 认知无线电与信息处理重点实验室，广西 桂林 541004;桂林电子科技大学 认知无线电与信息处理重点实验室，广西 桂林 541004
【正文语种】中 文
【中图分类】TN929.5 【相关文献】
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【计算机应用】_多信道_期刊发文热词逐年推荐_20140724
序号科研热词推荐指数序号科研热词1随机接入11无线网状网2阅读器冲突12整数线性规划3说话人识别13信道分配4话者聚类14负载均衡5稳定性15译码6研究16访问时间7时隙aloha17访问冲突8无线网络18自适应路由9射频识别技术19自组织网络10容量110移动计算11多包接收111码片速率12卷积码(cc)112码分复用(cdma)13卷积turbo码(ctc)113短消息14协作式rfid阅读器冲突模型114直接序列扩频15似然度评分融合115水声通信16multinet116正交频分复用17linux117最短路径路由18ieee 802.16e118最小二乘估计19最大似然准则20无线网络21无线传感器网络22数据链路23数据广播24数字无中心25干扰26帧传输27小波包去噪28导频辅助29多频偏30多秘密共享31多射频多信道32多发多收33多入多出34多假设反馈自适应均衡35多信道36均匀流量37双线性变换38加密方案39信道冲激响应40信道估计41vmimo-ofdm42sage算法43ofdm2008年2009年
移动通信网络的资源分配与调度
移动通信网络的资源分配与调度
随着移动通信技术的迅猛发展，人们对通信网络的需求也越来越高。而在移动通信网络中，资源的分配与调度是确保网络运行稳定和满足用户需求的关键。本文将从资源分配的背景和挑战入手，介绍资源分配的原则与方法，并探讨调度策略的重要性。
一、资源分配的背景和挑战
移动通信网络资源分配是指如何在有限的资源下，合理地分配、利用和管理网络中的频谱、带宽、功率等资源。由于移动通信网络的用户规模巨大、数据需求不断增长，资源分配面临以下挑战：
1. 频谱资源有限：频谱资源是移动通信中最为宝贵的资源之一，但其供给相对紧张，面临日益加剧的碎片化问题，如何高效分配成为一大难题。
2. 用户需求多样：不同用户对通信网络的需求各异，有些用户关注实时任务，如语音通话，有些用户则关注大数据传输，如高清视频。如何根据用户需求进行差异化的资源分配，成为一项重要的技术挑战。
3. 网络拓扑复杂：移动通信网络由大量基站、中继站组成，随时进行干扰协调，资源共享等操作。如何对复杂网络拓扑进行资源的合理分配和调度，对于网络整体性能至关重要。
二、资源分配的原则与方法 为了高效利用有限的通信资源，移动通信网络采用了一系列的资源分配原则和方法：
1. 频谱资源分配：根据不同网络需求和频谱规划，通信管理机构对频谱资源进行规划和分配，如划分不同频段给不同运营商。同时，基于认知无线电等技术，通过动态频谱共享，提高频谱资源的利用效率。
2. 功率控制：通过动态功率控制技术，根据用户位置和移动速度等信息，合理调整基站的发射功率，降低网络干扰，提高系统容量和覆盖范围。
3. 数据分裂：将大文件分割成多个小数据片，通过不同路径传输，提高网络整体传输效率。同时，利用流量管理技术，对不同优先级的数据流进行合理的分割和调度，确保关键任务的实时性。
4. 资源分配算法：根据网络状态和用户需求，采用智能分配算法，如负载均衡、动态资源分配等，优化资源的分配策略。通过动态调整用户的带宽、速率、优先级等参数，满足用户对通信资源的不同需求。
基于认知无线电网络的5G移动蜂窝网络结构
龙源期刊网
基于认知无线电网络的5G移动蜂窝网络结构
作者：董春利 王莉
来源：《无线互联科技》2018年第01期
摘 要：迅速增长的移动设备数量、庞大的数据和更高的数据速率促使人们重新思考当今蜂窝移动通信，预期下一代或第五代（5G）蜂窝网络满足高端需求。SG网络具有3个独特的特点：无处不在的连通性、非常低的延迟和非常高速的数据传输。SG网络将超越最先进的架构和技术，提供新的架构和技术。现有的5G网络结构主要有基于多层、基于认知无线电网络、基于D2D通信和基于云的体系结构。文章详细阐述基于多层、基于认知无线电网络的体系结构。
关键词：认知无线电网络；节能效率；干扰管理；2层体系结构
设想的5G网络的革命性视野及其后发优势，需要新的架构、方法和技术。例如，节能异构框架，基于云的通信（软件定义的网络）（Software Defined Network，SDN）和网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV），全双工无线电自干扰抵消（Self-interference
Cancellation.SIC），设备到设备（D2D）通信，机器对机器（M2M）通信协议，廉价设备，认知网络（接入授权的、未授权的和共享频带），密集部署，通信和数据传输的安全隐私协议，回程连接，大规模多输入多输出（massive Multiple-Input Multiple-Output，mMIMO），多无线电接入技术（Multi-radio Access Technology，RAT）体系结构，毫米波（mmWave）工作技术，30～300 GHz。有趣的是，5G网络不会仅仅是按照附加容量的4G网络的增强，它们将包含一个系统架构，可视化、概念化和重新设计的通信层。
现有的5G网络结构主要有基于多层，基于认知无线电网络（Cognitive Radio Network，CRN），基于D2D通信和基于云的体系结构。本文详细阐述基于多层CRN的体系结构。
无线电网络技术课后习题答案(1)
第一章
如何理解计算机网络在现代社会的作用
答：在现代社会生产生活中，网络技术实现信息的互通和流动，高速完善的网络能使信息更
快捷、准确的传输，发挥强大的作用。网络已成为信息社会的技术命脉和知识经济的发展基
础。
请给出计算机网络的整体结构。
答：参考 ISO/OSI 模型以及 TCP/IP 模型。
目前的骨干网络大多为光纤传输，部分城市实现了光纤到户，为此是否可以完全用光纤取代所有其他类型的网络试分析。
答：不能取代所有其他类型的网络。电话线、有线电视线缆、双绞线、电力线等在生活中大量存在，许多也基本能满足不同实际需求，光纤铺设较复杂、成本较高，适于新建网络。
为什么网络协议栈都以分层形式实现各层主要完成哪些功能
答：网络体系结构是一个复杂的系统，所以采用结构化的方法，将其分解为若干层次设置相
应的协议，便于维护和修改。
各层次主要功能参考 ISO/OSI 模型以及 TCP/IP 模型。
无线网络近几年得到了快速发展，试分析其原因并给出对未来无线网络发展的看法。
答：各种不同需求推动无线网络发展，未来发展体现多元化、便捷等特点。
试分析和比较无线网络和有线网络，可以从传输方式、组网结构等方面进行比较。
答：有线通信的开通必须架设电缆，或挖掘电缆沟或架设架空明线；而架设无线链路则无需
架线挖沟，线路开通速度快，将所有成本和工程周期统筹考虑。无线扩频的投资是相当节省
的。
有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降， 如果中间通过电话转接局， 则信号质量
下降更快，到 4、5 公里左右已经无法传输高速率数据，或者会产生很高的误码率，速率级
别明显降低，而对于无线扩频通信方式，50 公里内几乎没有影响，一般可提供从 64K 到 2M
的通信速率。
有线通信铺设时需挖沟架线，成本投入较大，且电缆数量固定，通信容量有限；而无线
扩频则可以随时架设，随时增加链路，安装、扩容方便。
试分析和比较无线网络和有线网络，可从传输方式、组网结构等方面进行比较。
【国家自然科学基金】_未来网络_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
序号科研热词推荐指数序号科研热词1无线传感器网络91无线传感器网络2复杂网络72预测3网络43服务质量4预测34遗传算法5神经网络35网络安全6拥塞控制36人工神经网络7qos37网络8遗传算法28空间结构9通用移动通信系统29入侵检测10贝叶斯网络210中国11认知无线电211bp神经网络12网络外部性212量子纠缠13网格213量子移动通信14综述214通信模型15立即价值215通信优化16研究进展216路由17未来价值217距离预测18服务质量218覆盖网19无线通信219行为学20无线网状网220自适应21方法221网络结构22安全222神经网络23商业模式223社会网络24信任224碳循环25体系结构225知识26人工神经网络226流媒体27中小企业227机会网络28三江平原228未来研究热点29pmipv6229无线网络30bp神经网络230无线网状网31龙门山断裂131无标度网络32高速公路132新型企业国际化33高技术虚拟企业133数据布局34高延迟路径134推荐系统35马尔可夫链135拥塞控制36饱和渗流应力耦合136应用37频繁网络割裂137小世界网络38频域法138对等网络39预报方法139对等网40预报140复杂网络41非等时距141复杂系统42非参数化定价模型142协同过滤43青藏高原东缘143分类44需水预测144分布式哈希表45雪堆博弈145冗余46集装箱航运146内容分发网47集聚经济147体系结构48集群148低功耗49集成智能控制149优化50集体学习150企业家51隐私151万亿次机52隐含波动率152qos路由2008年2009年53随机时延153mas54随机接入154高可用55随机图155风险管理56陆地生态系统156风险分析57阈值157风速预测58闲聊协议158风景园林59金融衍生证券159频谱切换60量子纠缠160频繁情节规则61量子移动ad hoc网络161领导原型62重要性分析162领导-部属交换63配置模型163领导-成员交换关系64配电网重构164预警评价65部署场景165预报66部署与应用166需水量67逾渗167集成68速率自适应168集合从属查询69通信网169随机波束成形70通信协议170随机波束成型71逐步回归模型171陕西省72逆系统法172陆地生态系统73迟滞电平173防御74近似算法174长沙75运动175长江水质76过程理论176长江三角洲城市群77边缘汇聚节点177链路预算78路由算法178铝79路由协议179针刺80路由180金融网络81超宽带通信181金融经济学82超宽带脉冲182金融稳定性83超宽带技术183金融危机84超3g184量子隐形传态85资源划分185量子纠缠态86贸易距离186量子秘密共享87语言游戏187量子密码88语义分析188量子中继89语义web服务189重配置90访问控制策略190重叠性91访问控制191遥感图像92认证密钥协商192通用身份标识符93计算与通信重叠193通用移动通信系统94规划设计194通信子网测试与评估95观点动力学195逆向物流96覆盖网络196迫零波束成型97补图197连锁故障98行人198远程识别与跟踪99融合业务网络199进化100蛋白质作用网络1100进出口101虚拟研究环境1101辅助决策分析102虚拟企业1102软实时传输103萤火虫同步1103车载自组网104节能1104车氏展开105航空1105身份认证106自适应动态演化粒子群1106身份标识
认知无线电中基于qos分级的频谱分配策略
认知无线电中基于qos分级的频谱分配策略
在认知无线电中，频谱是一项极其有价值的资源，是实现高速无线通信的关键。然而，在当前的无线通信环境中，由于频谱资源的紧缺，频谱的分配成为了一个瓶颈问题。
为了更有效地利用频谱资源，基于QoS的频谱分配策略应运而生。这种策略可以根据不同用户对QoS的要求进行分级，对频谱资源进行更加精确的分配。这种分级分配的方式，不仅可以有效地满足用户不同的QoS需求，而且可以充分利用频谱资源，提高频谱的利用率。
QoS分级的具体方式如下：
1. 实时性优先级：实时通信和数据应用是需要特别关注的应用，因为它们需要低延迟和高速度。因此，这类应用程序的QoS应该具有最高的优先级，确保能够优先使用频谱资源。
2. 带宽优先：在网络资源比较充足的情况下，用户认为带宽是解决性能问题的关键。因此，该类用户的应用用可以拥有高带宽的QoS优先级，以提高用户体验。
3. 可靠性优先：某些应用程序对数据的可靠传输要求非常高，例如加密电子邮件。这种应用程序所需的QoS优先级应该好于其他要求不那么高的应用程序。
基于QoS的频谱分配策略应用有很多优点，这里简要概述一下：
1. 精确分配：基于QoS的频谱分配策略可以根据用户的不同QoS需求进行分级，从而更加精确地为不同用户的应用分配频谱资源。这种策略可以有效提高频谱利用率，满足不同用户的需求。
2. 节省资源：使用基于QoS的频谱分配策略可以降低网络的拥堵程度，节省网络资源，提高传输效率。
3. 定制服务：使用基于QoS的频谱分配策略可以根据用户的需求为其提供更加专业化的服务，从而提高用户的满意度。
总之，基于QoS的频谱分配策略是一种高效、精确的频谱分配策略，可以帮助满足不同用户对QoS的要求，提高频谱利用率，节约网络资源等诸多优点。这种策略的出现和应用，将会对无线通信技术的发展起到积极的促进作用。
认知无线电安全关键技术研究
认知无线电安全关键技术研究
一、综述
随着无线通信技术的快速发展，认知无线电技术应运而生。认知无线电是一种能够在动态环境中感知并利用空闲频谱的智能无线通信技术，它能够提高频谱利用率，减少干扰和节约成本。认知无线电技术在提高频谱利用率的也带来了许多安全问题。本文将对认知无线电安全的关键技术进行综述，包括频谱感知、频谱分配、接入控制、隐私保护等方面。
在频谱感知方面，认知无线电需要能够准确地检测和识别主用户信号和其他非授权用户的信号。常用的频谱感知方法有匹配滤波器、循环平稳特征分析、小波变换等。这些方法在复杂多变的无线环境中，往往会出现误判或漏检的情况，影响认知无线电的安全性能。
频谱分配是认知无线电系统的核心任务之一，其目标是在保证主用户服务质量的前提下，最大化非授权用户的收益。频谱分配策略的选择直接影响到认知无线电系统的性能。常见的频谱分配方法有固定频率分配、动态频率分配、比例公平分配等。这些方法在面对快速变化的网络环境和用户需求时，往往难以实现最优的频谱分配。
接入控制是认知无线电系统中保证主用户权益的重要手段。接入控制策略的选择直接影响到认知无线电系统的稳定性和可靠性。常见的接入控制方法有基于规则的方法、基于博弈论的方法、基于机器学习的方法等。这些方法在面对复杂的无线环境和用户行为时，往往难以实现有效的接入控制。
隐私保护是认知无线电技术中亟待解决的问题之一。由于认知无线电系统需要收集和处理大量的用户信息，因此存在泄漏用户隐私的风险。常用的隐私保护方法有匿名化技术、加密技术、差分隐私等。这些方法在面对复杂多变的无线环境和用户需求时，往往难以实现完全的隐私保护。
认知无线电安全关键技术的研究仍然面临着许多挑战。未来的研究需要综合考虑频谱感知、频谱分配、接入控制、隐私保护等多个方面，以实现更高性能、更可靠、更安全的认知无线电系统。
1. 认知无线电技术的快速发展及其在军事和民用领域的广泛应用
随着无线通信技术的不断进步，认知无线电技术（Cognitive
认知无线电QoS研究现状分析
Ｒｅｖｉｅｗ ａｎｄ Ｃｏｍｍｅｎｔ 认知无线电ＱｏＳ研究现状分析 董灿 ．程琼ｚ （１．重庆邮电大学移动通信重点实验室，重庆４０００６５； ２．重庆邮电大学网络及信息管理中心，重庆４０００６５） 摘要：认知无线电是一种智能频谱共享技术，它通过自适应频谱感知寻找“频谱空穴”，智能学习并 实时调整传输参数，实现频谱动态分配和频谱共享，显著改善现有频谱利用率。概括介绍了ＣＲ的ＱｏＳ 方案研究现状，并指出目前研究存在的问题以及可进一步研究的方向。 关键词：ＣＲ技术；ＩＥＥＥ；ＱｏＳ；动态频谱分配 中图分类号：ＴＮ９１５ 文献标识码：Ａ ＱｏＳ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｉｎ ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ ＤＯＮＧ Ｃａｎ１，ＣＨＥＮＧ Ｑｉｏｎｇ２ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ ｉｓ ａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｈａｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｔ ｄｏｅｓ ｔｈｉｓ ｂｙ ｌｏｏｋｉｎｇ ｆｏｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ’’ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｈｏｌｅ”，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｌｅａｒｎｉｎｇ ａｎｄ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｈａｒｉｎｇ， ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ＣＵｉＴｅｎｔ ＣＲ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ＱｏＳ．Ａｔ ｌａｓｔ，ｐｏｉｎｔ— ｉｎｇ ｏｕｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｅｎｄｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＲ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＩＥＥＥ；ＱｏＳ；ｄｙｎａｍｉｃ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ 为了改善当前频谱利用率低的状况．Ｊｏｓｅｐｈ Ｍｉｔｏｌａ ＩＩＩ于１９９９年提出了一种叫做认知无线电ＣＲｆＣｏｇｎｉｔｉｖｅ Ｒａｄｉｏ）的“频谱池”系统，从此认知无线电技术得到了广 泛关注。人们希望通过认知无线电自适应感知技术。实 现频谱资源的动态共享，从而大大提高现有频谱资源的 利用率。 ＱｏＳ（服务质量）是网络提供更高优先服务的一种能 力，包括专用带宽、抖动控制和延迟、丢包率等．同时确 保为每种流量提供的优先权不会阻碍其他流量的进程 不同的应用或不同的业务（如数据、音频、视频、多媒体 等）在时延、带宽、丢包率等方面都有着不同的需求。 利用认知无线电技术实现无线频谱资源动态共享 的过程中．ＱｏＳ问题引起了国内外众多学者的极大关注『ｌ＿ 由于存在保障主用户、次用户、多个次用户等情况下的 ＱｏＳ．也存在着使用中可用频谱资源的快速感知、使用 中可用频谱资源质量的快速评估、单个次用户的频谱切 换、使用中多个次用户的频谱切换等多种在有线网络领 域中所没有的复杂情况，使得在无线资源动态共享情况 ４ 下ＯｏＳ的保证与有线网络和其他无线频谱资源在固定 的静态分配方式的无线网络有很大的不同，因此，必须 提出有效的、能够自适应调整的频谱资源分配方案及管 理策略以保证各用户的ＱｏＳ．这也是扩大无线通信应用 范围和层次、满足无线终端系统成为综合的、智能的信 息终端的最为关键的技术保证。在目前并没有很好的 方案来解决这些问题『Ｊ＿ １ ＣＲ中ＱｏＳ保障的研究现状 １．１国内外研究现状 在动态共享可用频谱资源的服务质量保障方面，已 有一些研究成果。参考文献ｆ１１提出通过改变吞吐量和 延迟来优化ＱｏＳ．同时降低误比特率ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）来保证主用户和次用户的ＱｏＳ，也可以通过减少 传送功率保证ＯｏＳ。参考文献『２１认为，如果ＢＥＲ小于 ＳＱＰ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｉｃ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）．则主用户的ＱｏＳ保 证质量会下降．而次用户的传输功率的降低会提高主用户的 ＯｏＳ。采用纳什协商技术ＮＢＳ（Ｎａｓｈ Ｂａｒｇａｉｎｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ），可 以保证有效地、公平地分配资源。参考文献『３】提出在收发
面向安全的认知无线电网络技术研究与应用
面向安全的认知无线电网络技术研究与应用
近年来，无线电网络技术的快速发展已经引起了世界范围内的广泛关注。尤其是认知无线电网络技术的出现，更是改变了传统的无线电通信模式。然而，在应用时，我们不得不面对其中存在的安全问题。为了解决这些问题，不断探索面向安全的认知无线电网络技术研究与应用已经变得非常重要。
一、 认知无线电网络技术的基本概念
认知无线电网络技术是一种基于认知能力的无线电通信技术，它旨在提高频谱利用效率和无线电资源利用率。该技术通过对环境和用户行为进行感知，有效管理无线电频谱资源。在此基础上，认知无线电网络技术还可以实现高速、可靠的数据传输、多用户协调和相互干扰抑制等目标。
二、 认知无线电网络技术的关键安全问题
由于无线电网络的开放性和频谱资源的有限性，认知无线电网络技术的安全问题日益突出。其中，最为严重的问题包括隐私泄露、信号干扰、身份伪造等。这些安全问题需要我们采取科学、有效的措施，防止可能的安全威胁。
三、 面向安全的认知无线电网络技术研究方向
1、 频谱资源感知与智能分配技术
频谱资源感知技术是认知无线电网络技术的核心。通过对无线电信号的实时感知和分析，该技术可以实现频谱资源的快速获取和优化分配。为了防范信号欺骗和窃听等安全风险，频谱资源的智能分配技术也不容忽视。智能分配技术会根据用户的需求、频率的空闲状况、以及安全性等综合因素，自动为用户分配最佳的频谱资源。
2、 安全感知与动态访问技术 认知无线电网络技术的安全性依赖于对无线电信号的精确感知和动态管理。因此，安全感知与动态访问技术是实现面向安全的认知无线电网络技术的关键技术之一。随着技术的不断进步，该技术已经可以实现快速响应、自动化管理、可扩展性等特点。
3、 信号加密与解密技术
信号加密与解密技术是保证无线电通信安全的重要手段。认知无线电网络技术中的信号加密与解密技术需要具备防止双向漏洞和密钥的安全保护功能。这种技术可以保证通信的隐私性和可靠性，防范非法攻击和信息泄露。