认知无线电网络的自适应QoS保障机制研究

项目名称： 认知无线电网络的自适应QoS保障机制研究

项目编号： No.61201225

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 电子学与信息系统

项目作者： 黄新林

作者单位： 同济大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 针对日益增长的无线接入业务需求以及授权频谱的低利用率现状，本项目主要研究多媒体应用在认知无线电网络（CRN）上传输的关键技术。首先，针对不同的簇可能具有不同的稀疏频谱，提出了一种基于空时数据挖掘和压缩感知的联合频谱感知算法，算法充分利用感知数据的空间和时间分集信息来获得高精度的频谱判决。其次，为了通过频谱切换来保证多媒体应用的服务质量（QoS），本项目将频谱切换与频谱感知进行联合跨层设计，得到多媒体传输的最佳频谱感知周期及数据包分配方案。最后，为了在簇内同其它次要用户在上行链路中公平地分享可利用频谱资源，提出了一种基于机器学习理论的分布式、协作式以及填充式的频谱共享机制，为次要用户的每个数据包选择最佳的子载波、发射功率以及调制方式，从而提高多媒体应用的QoS。

中文关键词： 认知无线电网络；频谱感知；频谱分配；跨层分配；

英文摘要： Due to the dramatic increase in wireless access services and low spectrum utilization existing in licensed channels, this project focuses on the key techniques for multimedia transmissions over cognitive radio network(CRN). First, a cooperative spectrum sensing algorithm will be proposed, which integrals compressive sensing (CS) and the spatial-temporal data mining method. Since different clusters may have different sparseness spectrum states, the cooperative spectrum sensing algorithm will fully exploit the spatial and time diversity information of CS data to make a high resolution spectrum decision. Second, the spectrum mobility is used to guarantee the quality of service(QoS) of multimedia application. This project will propose a cross-layer design to obtain the optimal spectrum sensing frequency and packet loading schemes, which joints spectrum mobility and spectrum sensing. Last, to fairly share the available spectrum resource of the uplink in each cluster, a distributed, cooperative and overlay spectrum sharing mechanism will be proposed, which is based on machine learning theory. To improve the QoS performance of multimedia applications, the spectrum sharing mechanism can generate the optimal subcarrier selection, power and modulation allocation for each multimedia packet from secondary user.

英文关键词： Cognitive radio networks；Spectrum Sensing；Spectrum Allocation；Cross-layer Scheduling；