【摘要】：近年來,隨著無線通信應(yīng)用的快速增多,幾乎所有的頻譜資源都已分配殆盡。在這種情況下,聯(lián)邦電信交通委員會在2002年的頻譜資源報告中顯示,大部分的授權(quán)頻譜在絕大多數(shù)時間和頻率位置上都沒有被使用。認知無線電因此被提出來提高頻譜的使用效率。在認知無線網(wǎng)絡(luò)中,認知節(jié)點具有實時感知周圍環(huán)境和決策通信參數(shù)的能力。首先,本文對認知無線網(wǎng)絡(luò)及跨層優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)進行了介紹。其次,提出了一種認知無線網(wǎng)絡(luò)的跨層架構(gòu),經(jīng)驗證該架構(gòu)可實用且穩(wěn)定。然后,在充分研究物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上,首次提出了基于認知ad-hoc無線網(wǎng)絡(luò)的物理層/數(shù)據(jù)鏈路層/網(wǎng)絡(luò)層的三層跨層優(yōu)化協(xié)議設(shè)計,在設(shè)計協(xié)議的過程中,為了更加準確的衡量系統(tǒng)的通信容量,提出用有效信道容量的概念代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實時信道容量,它綜合考慮了實際信道的利用情況與信道容量,經(jīng)過驗證,該協(xié)議能有效提升通信系統(tǒng)的可靠度與準確性。最后,本文研究了認知網(wǎng)絡(luò)中利用跨層優(yōu)化進行頻譜利用率高效化的方法,在研究的過程中,采取認知無線網(wǎng)絡(luò)中通常采用的NC-OFDM調(diào)制方式作為研究對象,提出了對傳統(tǒng)算法的改進——基于分塊優(yōu)先的遺傳算法,該算法與傳統(tǒng)的遺傳算法和連續(xù)子載波優(yōu)先的遺傳算法優(yōu)化算法(SCGA)相比,能夠顯著提高通信系統(tǒng)對頻譜資源的利用率。經(jīng)仿真驗證,本文提出的算法在提升稀缺頻譜資源利用率的同時能顯著提升整體通信系統(tǒng)的吞吐量和抗干擾能力。
【圖文】：

45.6) 99 (45.5，96.9) 10圖 3-2 為本文所提設(shè)計與傳統(tǒng)分層設(shè)計及物理層/路由層跨層設(shè)計數(shù)據(jù)包投遞率的比較。其中，，GA 的迭代次數(shù)為 500。由仿真曲線可以看出，本文設(shè)計三層跨層設(shè)計的數(shù)據(jù)包投遞率明顯優(yōu)于其他兩種設(shè)計，而數(shù)據(jù)包投遞率直觀反映了通信系統(tǒng)模型的通信系統(tǒng)準確度及通信效率，即本文所提設(shè)計從通信系統(tǒng)準確度上優(yōu)于其他兩種設(shè)計。圖 3-2 本文所提設(shè)計與傳統(tǒng)分層設(shè)計及物理層/路由層跨層設(shè)計數(shù)據(jù)包投遞率的比較圖 3-3 為本文所提設(shè)計與傳統(tǒng)分層設(shè)計及物理層/路由層跨層設(shè)計系統(tǒng)吞吐量的比較，仿真條件同上。由仿真曲線可以看出，在相同的信道估計誤差的情況

圖 3-3 本文所提設(shè)計與傳統(tǒng)分層設(shè)計及物理層/路由層跨層設(shè)計系統(tǒng)吞吐量的比較 總結(jié)本文研究了認知 ad-hoc 無線網(wǎng)絡(luò)的跨層優(yōu)化問題。通過引入有效信道容量
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN925

【參考文獻】

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本文編號：2571937