中基于时间序列预测的冲突分解算法

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1、万方数据第32卷第ll期2011年11月通信学报JoumalonCommunicationsVr01．32No．1lNovember2011认知无线网络中基于时间序列预测的冲突分解算法杨双懋，郭伟，唐伟(电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室，四川成都611731)摘要：针对认知无线网络提出了一种新的基于业务模型预测的冲突分解算法，该算法利用认知节点对用户业务的感知能力对业务进行建模，使用模型预测冲突报文数，同时结合树形分解算法来分解报文冲突。理论分析和仿真结果都表明，在真实的自相似业务背景下，该算法能提高认知网络的系统吞吐率和降低平均分解周期，从而使得系统的整体

2、性能得到改善。关键词：认知网络；冲突分解；时间序列；媒体接入控制中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2011)11．0051．08Collisionresolutionalgorithmbasedontime·series一‘-●●-。--l‘-torecastingtorcognitivewirelessnetworksYANGShuang-mad，GUOWei，TANGWei(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonCommunications，UniversityofElectron

3、icScienceandTechnologyofChina’Ch既gdu611731，China)Abstract：Anovelprediction-basedcollisionresolutionalgorithmforself-similarWafficincognitivewirelessnetworkswasformulated．Thepacketcollisionwasresolvedbycombiningthetreesplittingschemeandthepredictiontheory．Throughtheoreticalanalysisandsim

4、ulationexperiments，theproposedprediction-basedcollisionresolutionalgorithmperformsbetterthanthebinary—treesplittingalgorithmintermsofnetworkthroughputandcollisionresolutionperiod．Keywords：cognitivenetworks；collisionresolution；timeseries；mediaaccesscontrol1引言近年来，无线通信快速增长，各种业务需求也急剧增加，而传统的

5、网络元件(包括节点、协议栈、用户行为规则)由于缺乏有效的情景认知机制，难以对业务需求和传输环境的动态变化做出自适应调整。认知网络(cognitivenetworks)是基于认知无线电技术发展起来的一种新型的自适应数据传输网络【lJ，使得网络元件具有感知、学习和重配置的能力，以达到优化网络性能的目的。认知网络的自适应能力主要体现在通过认知过程来实现对环境变化和用户需求进行感知和响应。而传统的研究热点主要集中在对认知无线电技术中的频谱分配、频谱感知和优化无线电发射参数集等领域，这些都是对网络环境变化的认知和决策过程。同时，认知网络中也应该考虑对用户需求进行感知学习和推理，

6、使得网络能够尽快甚至事先适应用户需求的变化，以提高网络的性能。对用户需求的感知和学习就是对网络业务的测定、评价和建模。由于无线信道是一个共享的传输介质，当多个收稿日期：2011，07．30：修回日期：2011—11．08基金项目：国家科技重大专项(2010ZX03005-002)：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)基金资助项(2009CB320405)FoundationItems：TheNationalScienceandTechnologyMajorProjectoftheMinistryofScienceandTechnologyofChina(2010

7、ZX03005-002)；TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2009CB320405)万方数据通信学报第32卷用户同时在信道上通信时可能出现碰撞，将导致系统的吞吐率下降，采用冲突分解算法(collisionresolutionalg砥thIn)可以高效地进行随机多址接入【2川。其基本思想是：如果系统中出现碰撞，那么让新到达的分组在系统中等待，当参与碰撞的分组均被成功传输后，再让新分组传输。传统的冲突分解算法都局限在MAC(mediaaccesscontr01)层内设计碰撞避免的运行机