电子学报 ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (3): 595-599.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.03.015

• 学术论文 • 上一篇    下一篇

基于PCN的水下认知网络动态频谱接入算法

李云1,2, 金志刚1, 苏毅珊1, 孙山林2   

  1. 1. 天津大学电子与信息工程学院, 天津 30072;
    2. 桂林航天工业学院, 广西桂林 541004
  • 收稿日期:2014-06-23 修回日期:2014-08-25 出版日期:2016-03-25 发布日期:2016-03-25
  • 通讯作者: 李云
  • 作者简介:金志刚 男,1972年11月,上海人.天津大学电子信息工程学院教授,博士生导师,主要研究方向:网络信息安全,水下传感器网络等;苏毅珊 男,1985年5月,广西南宁人.天津大学电子信息工程学院博士研究生,主要研究方向:水下传感器网络,网络信息安全等;孙山林 男,1973年7月,河南南阳人.教授,桂林航天工业学院电子工程系系主任,主要研究方向:无线传感器网络,光纤通信等.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61162003);青海省科技计划项目(No.2012-ZR-2989);海南省应用技术研究与开发专项项目(No.ZDXM2014086);广西高校科学技术研究项目(No.ZD2014146)

Dynamic Spectrum Access Algorithm Based on PCN in Underwater Cognitive Network

LI Yun1,2, JIN Zhi-gang1, SU Yi-shan1, SUN Shan-lin2   

  1. 1. School of Electronic and Information Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
    2. Deparment of Electronic Engineering, Guilin University of Aerospace Technology, Guilin, Guangxi 541004, China
  • Received:2014-06-23 Revised:2014-08-25 Online:2016-03-25 Published:2016-03-25

摘要:

水下网络可用频谱范围比较窄,且部分被水下生物占用,导致了水下传感器网络可用的频谱资源更为稀缺.针对上述问题,提出一种基于累积干扰预测(Predicted Cumulative Noise,PCN)的水下认知网络动态频谱接入算法.该算法把水下生物作为认知网络的主节点,水下传感器节点作为次节点;通过建立水下生物业务行为的马尔科夫模型预测累积干扰,次节点根据预测结果,采用合作的方式动态地接入授权频谱.仿真结果表明,该算法能够保护水下生物正常通信的同时,实现最优化的频谱共享,网络容量增益达到6.3dB.

关键词: 马尔科夫模型, 水下认知网络, 频谱共享, 水下生物

Abstract:

The range of available spectrum in underwater sensor network is narrow;part of it is occupied by underwater creatures.Therefore,the available spectrum resources become scarcer.In view of this,the algorithm based on predicting cumulative noise in underwater cognitive networks to achieve dynamic spectrum accessing is proposed.The primary node is underwater biology;the secondary node is sensor node.The Markov model is established to predict noise in spectrum.The secondary nodes dynamically access the spectrum by cooperative method under the predicted states.The experiments verify that the algorithm realizes the optimization of spectrum sharing under protecting underwater creatures and improves the capacity gain 6.3dB.

Key words: Markov model, underwater cognitive, spectrum sharing, underwater creatures

中图分类号: