GSM-R鐵路專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)的可用頻段為上行885-889MHz下行930-934MHz,僅4MHz的頻譜資源以及靜態(tài)頻譜分配的策略嚴重限制了鐵路專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)的質量保證及業(yè)務發(fā)展。作為實現(xiàn)中國夢的重要一環(huán),在“交通強國、鐵路先行”的感召下,中國鐵路正在向著安全、高效、溫馨、便捷等目標持續(xù)邁進,對高速環(huán)境下無線通信業(yè)務的種類和質量提出了越來越高的要求,這使得傳統(tǒng)固定分配頻譜的方式已不能滿足鐵路日益增長的頻譜需求。認知無線電技術被認為是解決頻譜問題的一個重要方法,基于上述情況,論文提出了適合高速鐵路中認知基站頻譜管理的算法,希望通過合理的規(guī)劃和決策,降低認知用戶的頻譜切換次數(shù),解決多用戶切換時頻譜受限的問題,從而提升通信的質量。論文主要工作如下:將增強學習算法Q-Learning應用到認知基站的頻譜管理中。利用Q-Learning算法學習認知基站附近主用戶的行為規(guī)律,選取合適的學習速率和阻尼系數(shù),以累積的Q值對信道進行評估,為高速鐵路用戶動態(tài)分配合適的信道。分別在簡單場景和復雜場景下對認知基站Q-Learning頻譜管理算法進行仿真分析。針對運用Q-Learning頻譜管理算... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?１認知基站的認知過程??

圖３．?１認知基站的環(huán)境??由于認知基站附近的用戶行為是不確定的，具有極大的隨機性，可以認為其行隨機過程。認知基站的主要任務就是在任何時間和地點，根據(jù)用戶行為，分配

Ｔ???｜改ｉ狀??Ｉ?態(tài)??圖３．?２認知基站對不同動作的評估??圖３．?３為基于Ｑ－Ｌｅａｒｎｉｎｇ算法的頻譜管理過程。圖中標有字母和背景位灰色的代??表占用，白色表示空閑。在某一時刻，認知基站獲得所有信道的評估值，如果切換信道，??則選擇具有最大Ｑ值的信道。??ｆｉｌｌ?Ｗ?＼［？ｉ［；：？：?＜?Ｉ?Ｉ?＼１；：??信道?２??Ｉ?＂?Ｖ?？?ｂ?Ｍ?５ｉ?Ｉ?６２?Ｉ?ａ?８２５２Ｋ？２？?—??信道３?８?；．＼?ｅ?／?ｃ?ｔ；ｌ?Ｉ?ａ?？??畫＾?Ｖ?ｎ??３Ｘ－１?ＱＸ－：?？－ｌ?〇－：?Ｗ－：?ＱＳ－ｉ?〇？－：?Ｑｊｆ－ｌ?ＱＸ－！?Ｗ－：?？ｆ－ｉ?？－：?？ｆ－ｉ?ＱＳ－ｉ?ｆｉｆ－１?？；－：?ＱＳ－ｉ?０５－１?？ＫＢＫ??倌道?Ｎ?ｆｆｉＨ?ｆｆｌ?ｏｘ?ａｓ?０．Ｖ?ｆｆｌ?＜ｙ?職料?〇ｙ?講?ｇｙ??圖３．?３頻譜管理算法的過程??３．?４仿真分析??在本小節(jié)中，將通過試驗仿真的形式，分析鐵路環(huán)境下的認知基站分配算法，并對??其性能進行詳細分析。??３．?４．１實驗設計??在論文中，將采用ＮＳ２網(wǎng)絡仿真軟件建立相關的通信環(huán)境，并分析其網(wǎng)絡性能。為??了方便信息共享，建立數(shù)據(jù)庫來傳遞不同信息，參考相關的文獻，完成下列模塊的設計。??－１３－??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于HMM信道預測的認知無線網(wǎng)絡能效優(yōu)化研究[J]. 鄧冬梅,韓賓,李金夫.  通信技術. 2018(03)
[4]基于策略的頻譜資源動態(tài)分配技術[J]. 王琳,劉為,唐瑞波.  中國電子科學研究院學報. 2018(01)
[5]認知無線電中傳輸階段頻譜感知研究[J]. 董占奇,陳忠,張賢達.  工程科學與技術. 2018(01)
[6]5G移動通信中的動態(tài)頻譜共享簡述[J]. 徐大鈞.  中國無線電. 2017(08)
[7]認知無線電概念與發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J]. 萬雅品.  電腦知識與技術. 2017(15)
[8]認知無線電關鍵頻譜感知技術及應用分析[J]. 曾莉.  通信與信息技術. 2017(01)
[9]認知多中繼網(wǎng)絡中聯(lián)合中繼選擇與預編碼算法[J]. 宋明紅,吳波,劉春曉.  電子技術應用. 2016(10)
[10]基于認知無線電技術的動態(tài)頻譜管理構想[J]. 陳巖,唐艷.  數(shù)字通信世界. 2016(05)

博士論文
[1]認知無線電關鍵技術研究[D]. 趙建立.華北電力大學 2014

碩士論文
[1]認知無線電網(wǎng)絡中頻譜感知算法的研究[D]. 李龍彪.成都理工大學 2017
[2]基于時間均衡的認知通信系統(tǒng)資源管理與分配[D]. 郭宗煥.西安電子科技大學 2015
[3]基于隱藏馬爾可夫模型的信道質量預測[D]. 周瀚文.西安電子科技大學 2014
[4]高速移動場景下蜂窩無線通信網(wǎng)絡群切換策略研究[D]. 王淡宜.西南交通大學 2014
[5]認知無線電中多用戶環(huán)境下協(xié)作頻譜感知策略的研究[D]. 金婷婷.華中科技大學 2012
[6]基于頻譜管理的認知引擎和關鍵技術研究[D]. 徐艷.西安電子科技大學 2012
[7]GSM-R網(wǎng)絡規(guī)劃及關鍵技術[D]. 吳江.北京郵電大學 2009



本文編號：2976815