有关spectrumhandoff研究学习教案.pptx

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1、会计学1有关有关(yugun)spectrumhandoff研究研究第一页，共36页。关注关注(gunzh)的方面的方面n n频谱切换时刻n n频谱切换目的n n频谱切换方式n n频谱切换指标n n切换信道(xn do)选择n n频谱切换前景主用户(yngh)到来信道质量不能满足CR业务需求对主用户的保护 保证认知用户通信的持续性和业务QoS ProactiveReactive切换时延和准确性的tradeoffWait链路维护概率、切换延时、切换频数等等第1页/共36页第二页，共36页。张忠起张忠起，许晓东，许晓东，“认知无线网络中的频谱切换技术认知无线网络中的频谱切换技术(jsh)”，移动通

2、信移动通信 2009.11第2页/共36页第三页，共36页。L.-C.Wang,C.-W.Wang,Y.-C.Lu,and C.-M.Liu,“A Concurrent Transmission MAC Protocol for Enhancing Throughout and Avoiding Spectrum Sensing in Cognitive Radio,”IEEE Wireless Communications and Networking Conference,pp.121-126,2007.（非关于（非关于(guny)频谱切换的）频谱切换的）Li-Chun Wang，Chun

3、g-Wei Wang.“Spectrum Handoff for Cognitive Radio Networks：Reactive-Sensing or Proactive-Sensing?”.IEEE IPCCC 2008，7-9 Dec.2008：343-348.Li-Chun Wang，Anderson C.“On the performance of spectrum handoff for link maintenance in cognitive radio”.ISWPC 2008，7-9 May 2008：670-674 L.-C.Wang and C.-W.Wang,“Spe

4、ctrum Handoff for Cognitive Radio Networks with Reactive Sensing,”IEEE APWCS,Aug.2008 （查无此文）（查无此文）L.-C.Wang and C.-W.Wang,“Modeling and Analysis for Proactive-Sensing Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks,submitted to ICC09.L.-C.Wang and C.-W.Wang,“Modeling and Analysis for Reactive-Sensing S

5、pectrum Handoff in Cognitive Radio Networks,”submitted to INFOCOM09.(查无此文查无此文)第3页/共36页第四页，共36页。n n“H/LPC”可能是主用户，也可能是其他(qt)次级用户n n考察时间是传输一段报文时间（tatal service time）。并非一直有报文发送。（可以断点续传的）n n每一次切换时延由信道切换时间和等待时间（因为后面讲到的排队模型）组成。必要(byo)的说明第4页/共36页第五页，共36页。切换(qi hun)流程：第5页/共36页第六页，共36页。特殊(tsh)地，Proactive下的切换流

6、程：按照(nzho)之前决策的接入顺序，在每一次频谱切换时刻依次排队方式接入相应信道。对reactive没有查到具体(jt)文献，从“？”文献中可看出，应该多出了对每个信道进行感知选择的过程。第6页/共36页第七页，共36页。排队(pi du)接入模型：高优先级队列存放主用户，低优先级队列存放次级(c j)用户，相互不能串入。发生频谱切换的用户可以在当前信道(xn do)排队，即等待，此种用户在认知队列中优先级最高。否则就要排到其他信道队列的末位。第7页/共36页第八页，共36页。推导的两信道多用户的包传输(chun sh)延时指标表达式：Reactive:proactive:接入顺序确定的算

7、法在其中一篇文献中给出，采用贪婪(tnln)算法降低复杂度，每步试验都以选择当前延时最小为准则第8页/共36页第九页，共36页。性能(xngnng)比较：次用户泊松到达速率(sl)，主用户离去速率(sl)，次用户离去速率(sl)，感知时间第9页/共36页第十页，共36页。第10页/共36页第十一页，共36页。第11页/共36页第十二页，共36页。H.Kim and K.G.Shin,“Effcient Discovery of Spectrum Opportunities with MAC-Layer Sensing in Cognitive Radio Networks,IEEE Trans

8、actions on Mobile Computing,vol.7,no.5,pp.533-545,May 2008.Hyoil Kim and Kang G.Shin“Fast Discovery of Spectrum Opportunities in Cognitive Radio Networks”中与“频谱切换”相关(xinggun)内容、是对使用信道的校验，是和的共性。、一次可使用多个信道通信，所以文中的方式定义为每个信道都周期进行(jnxng)感知，但一次只能感知一个信道。第12页/共36页第十三页，共36页。除了这种周期感知，应该还有发现主用户的更频繁(pnfn)的感知，那开销

9、？通信(tng xn)过程同时进行感知？这种叫？第13页/共36页第十四页，共36页。第二篇文献(wnxin)中，作者提出：第14页/共36页第十五页，共36页。Ma Rui-Ting，Hsu Yu-Pin，Feng Kai-Ten.“A POMDP-Based Spectrum Handoff Protocol for Partially Observable Cognitive Radio Networks”.IEEE WCNC 2009，5-8 April 2009：1-6.本文工作：在方式下选择(xunz)一个期望等待时间最短的信道。计算这一时间的模型是（基于）。、以时隙方式进行，即等

10、待时间也是以整数倍时隙周期衡量的。、当需要进行频谱切换时，进行信道搜索、解决感知(gnzh)信息不可靠的问题，替代以成功的概率，相应的的转移概率也以另外表达形式给出。（不很清楚）第15页/共36页第十六页，共36页。其中(qzhng)：时隙(sh x)处需要的等待时隙(sh x)的期望：第16页/共36页第十七页，共36页。Giupponi L，Perez-Neira A I.“Fuzzy-based Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks”.CrownCom 2008，15-17 May 2008：1-6.本文工作：在共存方式下，解决什么时候

11、进行(jnxng)频谱切换的问题。、认知用户需要持续的监测无线频谱来保证频谱机会、可靠监测主用户存在、评估对主用户的干扰。如果主用户存在而且对其干扰超过界限，需要进行频谱切换。、模糊理论用于输入不确定，或不准确，或是(hu sh)定性描述的情景，能够将异构的定性的信息转化为同构的信息。（数据信息处理方式）。、由于现实中对主用户的状态、参数、位置等的观测不准确，加之阴影、衰落、干扰、噪声更大的不确定度，使得理论很有应用价值。第17页/共36页第十八页，共36页。论域中元素：，依某隶属(lsh)函数，属于linguistic variable：（）第18页/共36页第十九页，共36页。：是否切换(

12、qi hun)：功率是否调整文中也给出了主用户信噪比估计(gj)方法。接受(jishu)到的主用户发射功率主用户发射信噪比第19页/共36页第二十页，共36页。第20页/共36页第二十一页，共36页。第21页/共36页第二十二页，共36页。Dong-Jun Lee,Member,IEEE,and Myung-Sung Jang，“Optimal Spectrum Sensing Time Considering Spectrum Handoff due toFalse Alarm in Cognitive Radio Networks”，IEEE COMMUNICATIONS LETTERS,

13、VOL.13,NO.12,DECEMBER 2009本文工作：推导了在虚警影响下，方式(fngsh)下的感知时间的表达式。、认为频谱切换可能是由虚警引起的、寻找目标频谱过程中，频谱感知也存在由虚警引起的检测错误(cuw)。、对目标信道逐一感知，直到找到最佳信道，模式：感知准备(zhnbi)时间第22页/共36页第二十三页，共36页。其中(qzhng)：为检测(jin c)到空闲信道之前所需的时间。搜索(su su)信道数目（有问题）检测到“存在主用户”的概率第23页/共36页第二十四页，共36页。第24页/共36页第二十五页，共36页。D.Willkomm,J.Gross,and A.Woli

14、sz,“Reliable Link Maintenance in Cognitive Radio Systems,“IEEE DySPAN,pp.371378,November 2005.本文工作：假设(jish)可以感知到全频段信息，这里为频谱切换提供了通用模型。给出了统一的桢格式，又对（主用户干扰）进行冗余补偿这一方法进行了仿真分析，验证了仅增加冗余信道不能一直增加吞吐量。第25页/共36页第二十六页，共36页。第26页/共36页第二十七页，共36页。全频段感知(gnzh)通信双方(shungfng)干支信息交互感知新信道时间的预留，有时(yush)不用第27页/共36页第二十八页，共36

15、页。每一包用一个(y)子信道，共用个子信道。通信双方同时进行(jnxng)感知有公共控制(kngzh)信道第28页/共36页第二十九页，共36页。下降(xijing)因为链路维护的概率大受干扰(gnro)概率吞吐量：第29页/共36页第三十页，共36页。Hong-jie Liu，Zhong-xu Wang，Shu-fang Li，et al.“Study on the performance of spectrum mobility in cognitive wireless network”.IEEE ICCS 2008，19-21 Nov.2008：1010-1014.本文推导了频谱切换次

16、数的表达式。不考虑感知(gnzh)时间开销。第30页/共36页第三十一页，共36页。切换(qi hun)次数第31页/共36页第三十二页，共36页。Yan Zhang，“Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks:Opportunistic and Negotiated Situations”，推导(tudo)了频谱切换的四个指标。切换流程：需要进行频谱切换时，先搜索空闲信道，没有再等待(dngdi)时间，再没有空闲信道，链路维护失败。链路维护(wih)概率：频谱切换次数：第32页/共36页第三十三页，共36页。切换(qi hun)延时：与主用户冲

17、突概率：第33页/共36页第三十四页，共36页。较大较大(jio d)研究价值研究价值n n在认知无线电中较常遇见的问题n n现有文献对输入变量的假设相对简单，并不能精确地反映实际情况，需要进一步研究。（例如“带宽固定(gdng)”就有新文献改进）n n研究尚不多：Spectrum handoff cognitive“21”篇！第34页/共36页第三十五页，共36页。频谱切换频谱切换(qi hun)研究方向研究方向n n(1)(1)针对高低频切换，进一步考虑多普勒频移、多径等传播特性的区针对高低频切换，进一步考虑多普勒频移、多径等传播特性的区针对高低频切换，进一步考虑多普勒频移、多径等传播特性

18、的区针对高低频切换，进一步考虑多普勒频移、多径等传播特性的区别，研究多频段之间的协作；别，研究多频段之间的协作；别，研究多频段之间的协作；别，研究多频段之间的协作；n n(2)(2)研究各种研究各种研究各种研究各种QoSQoS要求的业务对频谱切换的影响；要求的业务对频谱切换的影响；要求的业务对频谱切换的影响；要求的业务对频谱切换的影响；n n(3)(3)对多用户情况下的频谱切换、频谱预留机制进行研究；对多用户情况下的频谱切换、频谱预留机制进行研究；对多用户情况下的频谱切换、频谱预留机制进行研究；对多用户情况下的频谱切换、频谱预留机制进行研究；n n(4)(4)分析研究符合实际需求的频谱切换概率分布模型，为理论分析提分析研究符合实际需求的频谱切换概率分布模型，为理论分析提分析研究符合实际需求的频谱切换概率分布模型，为理论分析提分析研究符合实际需求的频谱切换概率分布模型，为理论分析提供供供供(tgng)(tgng)可靠依据。可靠依据。可靠依据。可靠依据。第35页/共36页第三十六页，共36页。