【摘要】：認(rèn)知無(wú)線電(CR)通過(guò)動(dòng)態(tài)頻譜接入方式提高了有限頻譜資源的利用效率。認(rèn)知用戶(SU)通過(guò)感知判決主用戶(PU)的頻譜空洞,以合適的接入方式動(dòng)態(tài)的接入授權(quán)頻段,最大化利用空閑頻譜。隨著頻譜效率的有效提升以及綠色通信理念的普及,認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(CRN)中的能量效率(EE)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。CRN中基于能效的多用戶多資源動(dòng)態(tài)分配,是實(shí)現(xiàn)CRN中能量效率和頻譜效率(SE)折衷的有效途徑。論文研究了CRN中基于能效優(yōu)先的資源分配方案。論文主要研究了在多用戶共享頻譜環(huán)境下,以系統(tǒng)能量效率為目標(biāo),對(duì)子載波、功率、比特等資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。在此基礎(chǔ)上,論文進(jìn)一步研究了EE和SE折衷方案,得出兩者之間的關(guān)系曲線。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:論文研究了CRN中基于能效優(yōu)先的多用戶子載波功率分配方法,分析了多SU共享PU頻譜資源的場(chǎng)景,提出一種采用注水因子輔助搜索的能效優(yōu)先子載波功率聯(lián)合優(yōu)化(EE-WFAS)算法。首先以最大化系統(tǒng)總能效作為優(yōu)化目標(biāo),考慮在認(rèn)知用戶發(fā)射功率控制、主用戶干擾功率控制和認(rèn)知用戶最低信息傳輸速率限制等多個(gè)約束條件下,構(gòu)造最優(yōu)化函數(shù)。然后通過(guò)能效優(yōu)先的子載波分配和注水因子輔助搜索(WFAS)的功率分配進(jìn)行求解該優(yōu)化函數(shù)。子載波分配部分考慮了SU信道增益與能效,根據(jù)信道增益為每個(gè)SU進(jìn)行能效優(yōu)先的子載波分配。功率分配部分進(jìn)一步分析優(yōu)化模型,將非凸優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換成一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題,對(duì)拉格朗日乘子進(jìn)行二分查找法結(jié)合WFAS進(jìn)行以能效為目標(biāo)的功率分配。仿真結(jié)果表明,所提的算法與子載波功率平均分配算法相比,EE-WFAS優(yōu)化算法的能效提高了約1.2kbit/J。論文研究了CRN中能量效率與頻譜效率折衷的多用戶子載波比特分配方法。首先構(gòu)造了認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的能量效率和頻譜效率的加權(quán)折衷函數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)建模。其次,分析了數(shù)據(jù)采用多進(jìn)制正交幅度調(diào)制(MQAM)、多進(jìn)制相移鍵控(MPSK)兩種調(diào)制方式下SU傳輸功率與誤碼率、比特?cái)?shù)之間的關(guān)系式。然后,考慮各個(gè)認(rèn)知用戶信息傳輸速率公平比的條件下,依據(jù)信道條件的好壞依次為每個(gè)認(rèn)知用戶分配子載波。完成子載波分配后,基于Hughes-Hartogs和Chow兩種經(jīng)典的比特分配算法在每個(gè)子載波上分配信息比特。最后,仿真給出了CRN子載波比特優(yōu)化分配時(shí)EE與SE的折衷關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)CRN中EE與SE的有效折衷。論文對(duì)CRN中基于能效優(yōu)先的資源分配方案進(jìn)行了初步的分析與研究,研究成果對(duì)于后續(xù)工作的開(kāi)展具有重要的啟發(fā)意義。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN925

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本文編號(hào)：2613220