發(fā)布時間：2020-03-24 09:38

【摘要】：各種新型無線業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)導(dǎo)致無線通信的數(shù)據(jù)流量呈爆炸式增長,促進(jìn)了第五代移動通信系統(tǒng)(The Fifth Generation Mobile Communication System,5G)的發(fā)展。由于頻譜資源稀缺性的限制,頻譜共享成為5G的關(guān)鍵技術(shù)之一,可以滿足5G高容量、高頻譜利用率等性能指標(biāo)。但是由于典型的超密集5G應(yīng)用場景中存在干擾、信道有效分配等無線資源管理問題,頻譜共享網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用仍存在很大的挑戰(zhàn),故本文針對頻譜共享網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)資源管理問題展開了一系列的研究。針對頻譜共享網(wǎng)絡(luò)中多個次用戶(Secondary User,SU)對主用戶(Primary User,PU)產(chǎn)生的累積干擾問題,為更好地保護(hù)主用戶,本文提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的累積干擾預(yù)測算法。該算法適用于復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,可以在未知無線環(huán)境參數(shù)(如路徑損耗系數(shù)等)的情況下,通過訓(xùn)練歷史數(shù)據(jù)對用戶的狀態(tài)參數(shù)信息和累積干擾之間的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行建模。本文還進(jìn)一步地分析了影響累積干擾預(yù)測準(zhǔn)確性的主要因素,包括輸入層輸入?yún)?shù)的數(shù)量、輸入?yún)?shù)的表示形式以及隱藏層節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。針對頻譜共享網(wǎng)絡(luò)次用戶間的頻譜資源分配問題,首先,本文提出一種基于干擾重疊圖的主信道分配方案。該方案在構(gòu)建干擾重疊圖時,考慮到了終端用戶設(shè)備的實際狀態(tài),且為保證主信道分配的有效性,以對整個網(wǎng)絡(luò)所受干擾的變化量盡可能小為目標(biāo),提出干擾重疊圖中邊調(diào)整的方法。其中,提出四種新參數(shù)作為調(diào)整邊的依據(jù):頂點(diǎn)覆蓋重疊區(qū)域內(nèi)用戶終端設(shè)備的信干噪比及其裕量、頂點(diǎn)覆蓋重疊區(qū)域內(nèi)用戶終端設(shè)備數(shù)量或密度、頂點(diǎn)內(nèi)無線接入基站的數(shù)量以及頂點(diǎn)內(nèi)受影響的基站所占比例。另外,針對次用戶間的頻譜資源分配問題,本文還提出一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的擴(kuò)展信道分配算法,適用于基站負(fù)載動態(tài)變化的場景。基站可根據(jù)自身的頻譜需求,利用多臂老虎機(jī)(Multi-Armed Bandits,MAB)算法進(jìn)行頻譜擴(kuò)展,該算法可減少基站的測量開銷以及系統(tǒng)間的信息交互開銷。本文在算法中還引入了“沖突調(diào)節(jié)因子”,用以減少多個擴(kuò)展信道請求發(fā)生沖突的概率。最后,本文利用MATLAB仿真工具對上述所提的針對頻譜共享網(wǎng)絡(luò)的解決方案進(jìn)行了可行性及有效性的驗證。并利用多方面的仿真結(jié)果對算法中的性能指標(biāo)進(jìn)行了深入的分析。
【圖文】：

交通大學(xué)碩士學(xué)位論文邐引電技術(shù)、新型多址技術(shù)等。在５Ｇ的總體愿景以及具體性能要求達(dá)成共識國的運(yùn)營商和通信設(shè)備制造商都開始了相應(yīng)的技術(shù)研究與試驗，積極地參準(zhǔn)化工作。２０１７年１２月，國際電信標(biāo)準(zhǔn)組織第三代合作伙伴計劃（Ｔｈｅ邋３ｒｄａｔｉｏｎ邋Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ邋Ｐｒｏｊｅｃｔ，３ＧＰＰ）正式發(fā)布了邋５Ｇ邋新空口（Ｎｅｗ邋Ｒａｄｉｏ，ＮＲ）逡逑本；２０１８年６月，３ＧＰＰ發(fā)布了邋５Ｇ邋ＮＲ標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立組網(wǎng)方案，標(biāo)志著首個的國際５Ｇ標(biāo)準(zhǔn)正式出爐，也標(biāo)志著５Ｇ己完成第一階段的標(biāo)準(zhǔn)化工作。Ｇ標(biāo)準(zhǔn)尚在完善過程中，而５Ｇ的正式商用預(yù)計在２０２０年開始。逡逑ｅＭＢＢ逡逑

圖１－３頻譜共享的分類方式逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３邋Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｐｅｃｔｒｕｍ邋ｓｈａｒｉｎｇ逡逑另外，如圖１－３所示，還可以從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶行為和接入方式這三個方面對逡逑頻譜共享分類。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，，頻譜共享可分為集中式和分布式兩類，集中式的逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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1 王元杰;密集蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的頻譜管理與性能分析研究[D];北京交通大學(xué);2018年

本文編號：2598140