有关spectrumhandoff研究学习.pptx

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1、关注的方面频谱切换时刻频谱切换目的频谱切换方式频谱切换指标切换信道选择频谱切换前景主用户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页张忠起，许晓东，“认知无线网络中的频谱切换技术”，移动通信 2009.11第2页/共36页L.-C.Wang,C.-W.Wang,Y.-C.Lu,and C.-M.Liu,“A Concurrent Transmission MAC Protocol for Enhancing Throughou

2、t and Avoiding Spectrum Sensing in Cognitive Radio,”IEEE Wireless Communications and Networking Conference,pp.121-126,2007.（非关于频谱切换的）Li-Chun Wang，Chung-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，An

3、derson 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,“Spectrum Handoff for Cognitive Radio Networks with Reactive Sensing,”IEEE APWCS,Aug.2008 （查无此文）L.-C.Wang and C.-W.Wang,“Modeling and Analysis for Proacti

4、ve-Sensing Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks,submitted to ICC09.L.-C.Wang and C.-W.Wang,“Modeling and Analysis for Reactive-Sensing Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks,”submitted to INFOCOM09.(查无此文)第3页/共36页“H/LPC”可能是主用户，也可能是其他次级用户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

5、传的）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。必要的说明第4页/共36页切换流程：第5页/共36页特殊地，Proactive下的切换流程：按照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页排队接入模型：高优先级队列存放主用户，低优先级队列存放次级用户，相互不能串入。发生频谱切换的用户可以在当前信道排队，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页推导的两信道多用户的包传输延时指标表达式：R

6、eactive:proactive:接入顺序确定的算法在其中一篇文献中给出，采用贪婪算法降低复杂度，每步试验都以选择当前延时最小为准则第8页/共36页性能比较：次用户泊松到达速率，主用户离去速率，次用户离去速率，感知时间第9页/共36页第10页/共36页第11页/共36页H.Kim and K.G.Shin,“Effcient Discovery of Spectrum Opportunities with MAC-Layer Sensing in Cognitive Radio Networks,IEEE Transactions on Mobile Computing,vol.7,no.5

7、,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感知，但一次只能感知一个信道。第12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的感知，那开销？通信过程同时进行感知？这种叫？第13页/共36页第二篇文献中，作者提出：第14页/共36页Ma Rui-Ting，Hsu Yu-Pin，F

8、eng 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页其中：时隙处需要的等待时隙的期望：第1

9、6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，解决什么时候进行频谱切换的问题。、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

10、、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页论域中元素：，依某隶属函数，属于linguisticvariable：（）第18页/共36页：是否切换：功率是否调整文中也给出了主用户信噪比估计方法。接受到的主用户发射功率主用户发射信噪比第19页/共36页第20页/共36页第21页/共36页Dong-Jun Lee,Member,IEEE,and Myung-Sung Jang，“Optimal Spectrum Sensing Time Considering Spectrum Handoff due toFalse Alarm in C

11、ognitive Radio Networks”，IEEE COMMUNICATIONS LETTERS,VOL.13,NO.12,DECEMBER 2009本文工作：推导了在虚警影响下，方式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。、对目标信道逐一感知，直到找到最佳信道，模式：感知准备时间第22页/共36页其中：为检测到空闲信道之前所需的时间。搜索信道数目（有问题）检测到“存在主用户”的概率第23页/共36页第24页/共36页D.Willkomm,J.Gross,and A.Wolisz,“Reliable Link Ma

12、intenance in Cognitive Radio Systems,“IEEE DySPAN,pp.371378,November 2005.本文工作：假设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26页/共36页全频段感知通信双方干支信息交互感知新信道时间的预留，有时不用第27页/共36页每一包用一个子信道，共用个子信道。通信双方同时进行感知有公共控制信道第28页/共36页下降因为链路维护的概率大受干扰概率吞吐量：第29页/共36页Hong-j

13、ie 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数的表达式。不考虑感知时间开销。第30页/共36页切换次数第31页/共36页Yan Zhang，“Spectrum Handoff in Cognitive Radio Networks:Opportunistic and Negotiated Situations

14、”，推导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，没有再等待时间，再没有空闲信道，链路维护失败。链路维护概率：频谱切换次数：第32页/共36页切换延时：与主用户冲突概率：第33页/共36页较大研究价值在认知无线电中较常遇见的问题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”就有新文献改进）研究尚不多：Spectrum handoff cognitive“21”篇！第34页/共36页频谱切换研究方向(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别，研究多频段之间的协作；(2)研究各种QoS要求的业务对频谱切换的影响；(3)对多用户情况下的频谱切换、频谱预留机制进行研究；(4)分析研究符合实际需求的频谱切换概率分布模型，为理论分析提供可靠依据。第35页/共36页感谢您的观看。第36页/共36页