异质信道盲会合算法
批准号:
61202453
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
林智勇
依托单位:
学科分类:
F0207.计算机网络
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
贾西平、马震远、黄超、莫晓云、黄雄、赵洪秀
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中文摘要
会合(rendezvous)是认知无线电网络中一项基本且必须的操作,它指的是网络中两个认知无线电在同一时间访问相同的可用信道,进而建立链路连接为后续的数据传输做好准备。受限于动态频谱访问,各认知无线电的可用信道不但动态变化而且不尽相同,这给它们的会合带来挑战。无须借助于控制中心和公共控制信道的会合算法,亦即盲会合(blind rendezvous)算法,是当前的研究热点。已有的盲会合算法通常只考虑同质信道,鲜有支持异质信道的盲会合算法。基于信道跳转技术,本项目研究满足不同通信模式需要的异质信道盲会合算法。拟实现的算法具有如下优点:1)无需时间同步要求、完全分布式的;2)支持不同类型的信道异质,包括一致评估异质以及差异评估异质;3)具有良好的时间性能保证,在各种情形下,认知无线电都可在有限时间内快速会合在质量高的信道上。本项目研究将为认知无线电网络的现实应用夯实必要的技术基础。
英文摘要
Rendezvous is a fundamental and indispensable operation in a cognitive radio network (CRN), which refers to the process that two cognitive radios (CRs)in the network operate over a commonly-available channel at the same time and thus establish a communication link between them for their subsequent data transmission. Subject to dynamic spectrum access, different CRs usually have dynamically-changing as well as different sets of available channels. Thus, it is very challenging for the CRs to achieve rendezvous. In the current research community, intensive attention has been paid to designing blind rendezvous algorithms, i.e., the rendezvous algorithms without using centralized controller or common control channel. However, almost all the existing blind rendezvous algorithms consider only homogeneous channels, and very few have been proposed to address heterogeneous channels. In this project, based on channel-hopping technique, we will devise several blind rendezvous algorithms which can address heterogeneous channels and accommodate different communication modes. These algorithms will feature the following significant advantages: 1) without the requirement of time-synchronization for implementation and thus highly distributive; 2) accommodating various kinds of channel heterogeneity estimations, including consistent estimation and divergent estimation; 3) attractive performance in terms of time-to-rendezvous, ensuring the CRs to quickly rendezvous on their commonly-available channels of high quality in finite time. The study to be carried out in this project will solid the technical foundation which is necessary for deploying CRNs in the real world.
会合(rendezvous)是认知无线电网络(CRN)中一项基本且必须的操作,它指的是网络中两个配有一个或多个认知无线电的用户在同一时间访问相同的可用信道。在过去的五年间,会合问题受到了越来越多的关注。无须借助于控制中心和公共控制信道的会合算法,亦即盲会合算法,是当前的研究热点。本项目设计了多个基于跳频(channel-hopping)的盲会合算法,取得的研究成果和进展主要包括:.1)在前期JS算法基础上,提出了改进的EJS算法。与JS相比,EJS将MTTR(最大会合时间)上界降低了一个阶数(从O(P^3)降低至O(P^2)),其中,P是大于信道总数M的最小素数。EJS基于信道全集而产生跳频序列,但它无需sender/receiver角色扮演、用户ID以及时钟同步等额外要求。.2)提出了三个有效的盲会合算法,分别叫做CSAC、ISAC和ZOS。与EJS不同,这三个算法直接基于用户的可用信道集而产生跳频序列。由于用户可用信道集通常只是信道全集的一小部分,与EJS相比,CSAC/ISAC/ZOS能产生周期更短的跳频序列,进而能让用户获得更快速的会合。CSAC和ISAC需要sender/receiver角色扮演,而ZOS无需这一要求。在MTTR上界方面,CSAC、ISAC和ZOS分别获得O(m1*m2)(在特定条件下)、O(m1*m2)以及O(log2(M)*m1*m2),其中m1和m2分别表示两个会合用户的可用信道个数。.3)研究了用户配置多个认知无线电情形下的盲会合问题,并且提出了若干策略,可将已有的会合算法进行拓展而利用多认知无线电带来的优势。尤其是,设计了两个新的算法RPS和AMRR,它们可有效地利用多认知无线电而加速用户的会合过程。.4)提出了一种具有一般性的VCE策略,以将现有的跳频算法扩展到支持异质信道(即,不同的信道可具有不同的质量/等级)。VCE策略的基本思想是对可用信道集进行虚拟扩充,使得质量或等级高的信道可有更多的机会出现在跳频序列中。.我们提出的盲会合算法具有如下优点:1)无需时钟同步或者用户ID等额外要求;2)具有良好的时间性能保证。本项目的研究成果在一定程度上为认知无线电网络的应用夯实了必要的技术基础。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2014
期刊:小型微型计算机系统
影响因子:--
作者:黄超;王国利
通讯作者:王国利
Enhanced Jump-Stay Rendezvous Algorithm for Cognitive Radio Networks
认知无线电网络的增强型跳跃停留交会算法
DOI:10.1109/lcomm.2013.071013.131029
发表时间:2013-08
期刊:IEEE Communications Letters
影响因子:--
作者:Zhiyong Lin;Hai Liu;Xiaowen Chu;Yiu-Wing Leung
通讯作者:Yiu-Wing Leung
Constructing Connected-Dominating-Set with Maximum Lifetime in Cognitive Radio Networks
在认知无线电网络中构建具有最大生命周期的连接支配集
DOI:10.1109/tc.2013.77
发表时间:2024-04
期刊:IEEE Transactions on Computers
影响因子:3.7
作者:Zhiyong Lin;Hai Liu;Yiu-Wing Leung;Xiaowen Chu
通讯作者:Xiaowen Chu
Multiple radios for effective rendezvous in cognitive radio networks
用于认知无线电网络中有效交会的多个无线电
DOI:10.1109/icc.2013.6654974
发表时间:2013-06
期刊:IEEE Transactions on Mobile Computing
影响因子:7.9
作者:Hai Liu;Yiu-Wing Leung;Xiaowen Chu;Zhiyong Lin
通讯作者:Zhiyong Lin
DOI:--
发表时间:2014
期刊:小型微型计算机系统
影响因子:--
作者:黄超;王国利
通讯作者:王国利
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