基于排队论的低能耗集中式频谱分配策略优化

认知无线电网络中基于排队论的集中式频谱分配策略是一篇深入研究了传统动态频谱分配算法局限性的学术论文。在当前的无线通信网络中，图着色模型和博弈论模型主导的动态频谱管理方法常常面临计算复杂度高和收敛速度慢的问题，这导致了网络中的时延增加和能耗成本增大。针对主次用户共存且主用户状态频繁变化的实际环境，研究人员提出了一个高效且节能的集中式频谱分配方案。 该方案主要依赖于排队论的理论基础，通过将网络中的频谱资源分配过程建模为服务系统，分析了主用户与次要用户的竞争行为。论文的核心贡献是提出了一个解析的模型，用于计算在该集中式策略下次要用户的平均阻塞率和强制中断率。阻塞率衡量的是次要用户无法获得所需频谱的概率，而强制中断率则反映了由于主用户占用导致次要用户服务中断的频率。 理论分析部分展示了新方案如何通过优化分配策略来减少这些负面指标，从而大幅降低网络节点的能耗。仿真结果进一步验证了这一策略的有效性，证明了在实际应用中可以显著提高频谱利用率，同时保持较低的能耗水平。 此外，该研究还得到了国家自然科学基金和国家新一代宽带无线移动通信网络重大专项基金的联合资助，体现出其在科研领域的前瞻性和重要性。作者团队包括张旭、刘聪、胡胜和陈晶四位专家，他们分别在无线网络控制、无线认知网络、光通信及网络以及无线网络及网络安全等领域有着深厚的研究背景和丰富的实践经验。 总结来说，这篇论文不仅提供了新的频谱分配策略，还为理解和改进认知无线电网络的性能提供了有价值的理论支持，对于推动无线通信网络的节能减排和效率提升具有重要意义。