【摘要】：智能終端的興起為用戶提供了種類豐富的各式應(yīng)用,不僅帶動了通信行業(yè)的迅速崛起,更加快了通信技術(shù)的革新步伐。人們對高速率數(shù)據(jù)服務(wù)的需求也急劇增長,隨之而產(chǎn)生的頻譜資源稀缺問題也越來越嚴(yán)重。認(rèn)知無線電(CR)技術(shù)被認(rèn)為是解決頻譜資源分配失衡的最有效方法,CR技術(shù)通過頻譜共享提高頻譜利用率,有效解決頻譜緊缺問題。另一方面,蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)緩解了傳統(tǒng)宏蜂窩的覆蓋壓力,并對宏蜂窩邊緣地區(qū)進行補盲。認(rèn)知無線電和蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,能夠進一步提高頻譜資源的利用率,并且認(rèn)知蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與其他5G中的關(guān)鍵技術(shù)緊密結(jié)合構(gòu)成新一代移動通信網(wǎng)絡(luò),有望應(yīng)對未來信息社會的快速變化,因此受到極大關(guān)注。但是,認(rèn)知蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署仍然面臨著許多技術(shù)挑戰(zhàn)。而合理的無線資源分配及網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化對網(wǎng)絡(luò)整體性能提升有著重要作用。因此,本文以認(rèn)知蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為背景,從網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題入手,研究的主要內(nèi)容如下:1.針對認(rèn)知蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的干擾抑制問題,研究如何降低對宏用戶的干擾,提高系統(tǒng)吞吐量性能。通過全面分析干擾來源,建立不完全頻譜感知下的干擾模型,結(jié)合用戶拓撲信息,綜合考慮總功率約束和干擾約束,以最大化下行鏈路吞吐量為準(zhǔn)則構(gòu)建優(yōu)化問題,將優(yōu)化問題分為子載波分配和功率分配兩個步驟。然后基于KKT條件的分析簡化優(yōu)化問題,進而設(shè)計出基于不完全頻譜感知的資源分配算法。仿真結(jié)果及性能分析表明,所提算法比基于完全頻譜感知的資源分配算法對宏用戶造成的干擾要小,并且獲得更優(yōu)的吞吐量性能。2.在認(rèn)知蜂窩異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,針對大規(guī)模部署認(rèn)知家庭基站帶來的能量消耗問題,研究了兩層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上行鏈路的資源分配算法。提出了一種基于雙循環(huán)迭代的聯(lián)合子信道和功率的資源分配算法,在實時用戶服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求約束和跨層干擾約束下最大化認(rèn)知系統(tǒng)能量效率,干擾溫度的引入使問題成為混合整數(shù)非凸規(guī)劃問題,通過將分?jǐn)?shù)形式的能效函數(shù)等價轉(zhuǎn)換為減數(shù)形式,使優(yōu)化問題近似確定為凸優(yōu)化形式,并通過迭代方法求解。仿真結(jié)果表明:該算法能夠快速收斂到最優(yōu)能效,并保證了實時用戶的QoS需求,有效提高了系統(tǒng)能量效率。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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1 陳華根,吳健生,王家林,陳冰;模擬退火算法機理研究[J];同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年06期

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本文編號：2665198