认知无线电研究现状与社交关系在认知无线电中的应用
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认知无线电研究现状与社交关系在认知无线电中的应用. 树 华无线感知实验室 李 振 指导教授 : 荆涛. 目录. 认知无线电研究现状. 社交关系 & 认知无线电. 其他. 参考文献. [1]. Distributed power control for cognitive user access based on primary link control feedback .S Huang, X Liu, Z Ding - INFOCOM, 2010 Proceedings IEEE, 2011.

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认知无线电研究现状与社交关系在认知无线电中的应用

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Presentation Transcript


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认知无线电研究现状与社交关系在认知无线电中的应用

树华无线感知实验室

李振

指导教授:荆涛


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目录

认知无线电研究现状

社交关系&认知无线电

其他


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参考文献

[1]. Distributed power control for cognitive user access based on primary link control feedback.S Huang, X Liu, Z Ding - INFOCOM, 2010 Proceedings IEEE, 2011.

[2]. Asymmetry-aware real-time distributed joint resource allocation in IEEE 802.22 WRANs. H Kim, KG Shin - INFOCOM, 2010 Proceedings IEEE, 2010。

[3]. Dynamic Markov-chain Monte Carlo channel negotiation for cognitive radio。XY Wang, A Wong, P Ho - INFOCOM IEEE Conference on , 2010.

[4]. Spectrum sensing based on three-state model to accomplish all-level fairness for co-existing multiple cognitive radio networksY Zhao, M Song, C Xin , 2012 Proceedings IEEE, 2012。

[5]. Exploiting Self-Interference Suppression for Improved Spectrum Awareness/Efficiency in Cognitive Radio SystemsWAfifi, M Krun INFOCOM IEEE Conference,2013。

[6]. Leveraging Load Migration and Basestaion Consolidation for Green Communications inVirtualized Cognitive Radio Networks X Sheng, J Tang, C Gao, W Zhang, C Wang, INFOCOM IEEE Conference on , 2013.

[7]. Virtual Backbone Construction for Cognitive Radio Networks without Common Control Channel

Y Dai, J Wu, CS Xin - appear in Proc. of the 32nd INFOCOM IEEE Conference , 2013。.

[8]. FMAC: A Fair MAC Protocol for Coexisting Cognitive Radio Networks Y Zhao, M Song, C Xin - IEEE INFOCOM, 2013。

[9]. Event-driven spectrum-aware clustering in cognitive radio sensor networksMOzger, OB Akan - INFOCOM, 2013 Proceedings IEEE, 2013.

[10]On Optimal Communication Strategies for Cooperative Cognitive Radio NetworkingB Cao, JW Mark, Q Zhang, R Lu, X Lin… - Proc. IEEE 32nd INFOCOM IEEE Conference , 2013。

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参考文献

[11]. Maximizing Social Welfare in Operator-based Cognitive Radio Networks under Spectrum Uncertaintyand Sensing InaccuracyS Li, Z Zheng, E Ekici, N Shro。 ,INFOCOM, 2013 Proceedings IEEE.

[12]. Asymmetry-aware real-time distributed joint resource allocation in IEEE 802.22 WRANsH Kim, KG Shin - INFOCOM, 2010 Proceedings IEEE, 2010.

[13]. Mobility-Assisted Routing in Intermittently Connected Mobile Cognitive Radio Networks

[14]. Utility-based cooperative spectrum sensing scheduling in cognitive radio networks H Li, X Cheng, K Li, X Xing, T Jing - IEEE INFOCOM Mini-Conference, 2013。

[15]. NeXt generation/dynamic spectrum access/cognitive radio wireless networks: A survey.


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研究现状

  • 频谱感知 【4】【5】【9】【14】

  • 资源管理 【1】【2】【3】【5】【6】

    【7】【8】【9】【10】【11】

    【12】【13】

  • 频谱移动性

  • 频谱共享【4】【8】


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结论和问题

  • 频谱感知 资源管理 文章较多

  • 移动性 公平性 文章较少

  • 为什么会出现这样的情况?

  • 我想做的方向是哪个?


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以频谱管理为主,兼顾共享和感知

寻找一个技术,能串联起三个部分?


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思维方式与创新

  • 其他方向与CR的结合:绿色通信【6】 传感器网络【9】

  • 前人文章的深入思考:【4】【8】

  • 老问题的新看法:【1】【7】【10】

  • 新技术在CR中的应用:SIS自干扰抑制

    【5】


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认知无线电研究程度

研究透了

还差得远

Infocom会议中认知无线电有5个小组讨论,仅次于传感器网络的6个小组

认知无线电和实际应用的距离(硬件层面,802.22)

  • 从发表文章的创新点和特点上看


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社交关系与认知无线电


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社交关系与认知无线电

  • 社交关系:把人与人的关系,人与社会(环境)的关系作为背景,放在通信层面上考虑。

  • 社交关系目前主要运用在DTN容忍时延网络,和Ad Hoc自组织网络

  • 社交关系目前尚未与认知无线电联合运用


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社交关系与认知无线电

  • 符合创新的要求:其他技术与认知无线电技术的结合

  • 符合认知无线电的思维方式

认知无线电是这样一种无线电:

可以通过学习了解其所在的环境

的信息,改变自身的发射参数等

参数的无线电


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社交关系与认知无线电

为什么不选择其他

技术和认知无线电

联系?

实测数据的使用

理论数据

实测数据

  • http://www.crawdad.org/


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社交关系与认知无线电

为什么不选择其他

技术和认知无线电

联系?

  • 认知无线电向实际的过渡

  • 802.22协议(农村和偏远地区)

  • 小区域无线网络(实验室 住宅 企业)

  • 应急补救网络(列车 火灾)

你认为认知无线电

能应用在什么实际

情况下?

走向实际是认知无线电的必经之路

走向实际必然离不开社交关系!


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社交关系与认知无线电

  • 社交关系是一个背景,在这个背景下,不管是分配、感知都有了重新思考的机会。

怎么做?Idea?


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思路一

  • CR局限性:不考虑节点的移动性

  • 社交关系选择路由

地理位置选择路由


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思路一

  • 更近一步?

  • SU和SU相遇,相遇的时间能否满足传输时间?

  • SU和SU相遇,相遇时能保证有频谱被分配使用吗?如何分配呢?

  • 能保证传输过程中,PU不会回来重新占用频谱吗?

  • SU可以移动后,对现有的频谱感知会有什么影响?精确度会降低吗?

每一个问题,都能展开

成一篇论文

隐忧:时延问题


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思路二

  • 另外一种情况,实际化的模型。(小型局域网 办公室 实验室)

  • 人员相对固定,可以得到人与人的社交关系,人与环境的社交关系

  • 用社交关系重新审视这个特定环境下的认知无线电问题


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好处:1:降低延时

2:避免恶意用户

思路二

一般的频谱

分配方法

频谱定价

频谱合约

博弈论

频谱拍卖

利用社交关系

的频谱分配

通过长时间的观测,得到PU和SU的社交关系。通过社交关系(熟识程度,信誉度,优先级)分配频谱


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思路二

  • 更进一步?

  • 频谱监测

  • 频谱接入方式

根据长期的历史经验,环境内的SU

可以获得PU的时空分布概率,预测

出PU存在的时间和位置。

好处:降低功率

降低时延

竞争

自私的SU

一般的频谱

接入方法

基于社交关系

的频谱接入方


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思路二

竞争导致时延和拥塞

自私的SU导致不公平

蜜蜂分配法

假如发现了优质频谱,不选择竞争

的方式,而是时分复用的方式,大

家一起使用。

竞争

自私的SU

一般的频谱

接入方法

基于社交关系

的频谱接入方


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其他:光通信与无线通信

  • 什么是超宽带

  • 技术?

  • 光通信 无线通信

  • 认知无线电 超宽带技术

  • 为什么超宽带

  • 技术能和认知

  • 无线电联系起来?


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其他:光通信与无线通信

超宽带技术:频谱范围宽

功率较低

可以“衬与底层”

认知无线电:overlay

underlay

可以联系在一起!


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其他:光通信与无线通信

好像还没提到

光通信?

  • 基于超宽带技术的认知

    无线电如何复用?

有没有新方法

做复用?


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其他:光通信与无线通信

“Terabit free-space data transmission employing orbital angular momentum multiplexing”. Jian Wang ,Nature Photonics .


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  • 复用前

  • 复用后

  • 解复用


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其他:光通信与无线通信

  • 需要解决的技术难题

  • 1:频率改变

  • 2:功率改变


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下一步规划

  • 从实测数据中寻找组网方式

  • 以此模型为基础,研究组网方式,数学化 (希望一个月内完成)

  • 撰写论文


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谢谢!

恳请各位专家提出宝贵意见!


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