5G網(wǎng)絡(luò)中的頻譜共享理論與算法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-04 14:27
【摘要】:隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,5G無(wú)線系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)之一是如何應(yīng)對(duì)前所未有的頻譜危機(jī)。一種潛在的解決方案是以頻譜共享的形式出現(xiàn)的。本文基于博弈論和混合雙工理論,對(duì)頻譜共享技術(shù)進(jìn)行了研究,提出了一種基于兩階段博弈論的混合接入頻譜共享算法,和一種基于混合半雙工/全雙工的隨機(jī)MAC頻譜共享算法。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)針對(duì)兩種頻譜市場(chǎng),從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),提出了基于兩階段博弈的混合接入頻譜共享算法。在雙寡頭頻譜運(yùn)營(yíng)商和壟斷頻譜運(yùn)營(yíng)商兩種情景下,次用戶根據(jù)對(duì)價(jià)格的不同偏好選擇運(yùn)營(yíng)商;同時(shí),博弈過(guò)程中運(yùn)營(yíng)商可以進(jìn)行最優(yōu)投資,動(dòng)態(tài)調(diào)整價(jià)格以實(shí)現(xiàn)收入最大化。通過(guò)博弈論得到頻譜接入的納什均衡解。(2)提出了一種混合半雙工/全雙工的隨機(jī)MAC頻譜共享算法。以概率的方式表示頻譜使用級(jí)別,即機(jī)會(huì)概率(OP)。在機(jī)會(huì)概率基礎(chǔ)上,提出了隨機(jī)MAC策略,其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)以與OP值成正比的概率接入頻譜,并驗(yàn)證了其可行性。利用基于機(jī)會(huì)概率的隨機(jī)MAC,我們還提出了混合半雙工/全雙工通信模型,其中每對(duì)的雙工模式由OP值動(dòng)態(tài)確定。通過(guò)仿真,我們證實(shí)了所提出的算法的可行性,并證明了其具有比傳統(tǒng)系統(tǒng)高4倍的系統(tǒng)吞吐量。這對(duì)未來(lái)頻譜資源的利用顯示出巨大的潛力。
【圖文】:
圖 1.1 移動(dòng)通信的發(fā)展史移動(dòng)通信系統(tǒng)的每次發(fā)展,都以標(biāo)志性的技術(shù)革新為支撐,見(jiàn)表 1.1。表 1.1 移動(dòng)通信的核心技術(shù)移動(dòng)通信 核心技術(shù)1G FDMA2G 時(shí)分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)3G 碼分多址(CDMA)4G 正交頻分復(fù)用(OFDM)和多入多出(MIMO)從第二代移動(dòng)通信開(kāi)始,我們要解決移動(dòng)通信的核心問(wèn)題,就是讓速度越來(lái)越快,從每秒幾十Kbps到數(shù)百M(fèi)bps 。速度快是讓信息大量、高品質(zhì)傳輸?shù)母颈WC。然而未來(lái)的信息革命要求解決的絕不僅是速度問(wèn)題,智能互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息提出了更多新的要求,移動(dòng)互聯(lián)、智能感應(yīng)、大數(shù)據(jù)和智能學(xué)習(xí)正在構(gòu)建形成一個(gè)新的體系,,這個(gè)過(guò)程中,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)就提出了完全不同于過(guò)去的新要求。5G 就是應(yīng)智能互聯(lián)網(wǎng)而生的。1.1.2 5G 的場(chǎng)景與技術(shù)需求如圖 1.2 所示,未來(lái) 5G 將廣泛應(yīng)用于人們的生活、工作、學(xué)習(xí)、社交和休閑娛樂(lè)
稱為機(jī)會(huì)頻譜運(yùn)營(yíng)商(OPOP)的第一種 SO 類型管理一OSAB 的 FBs,這段 FBs 主要分配給 PUs。此外,OPOP 允許 SUs 在只要它們不影響 PUs 活動(dòng)。第二種 SO 類型稱為專用頻譜運(yùn)營(yíng)商(E帶寬等于ESAB 的 FBs 出租給 SUs 專用。這兩個(gè) SOs 分別設(shè)定每單位OSAP ,這些價(jià)格必須由 SUs 支付才能接入相應(yīng)的 FBs。種 SO 類型能夠同時(shí)向 SU 提供 ESA 和 OSA;因此,它被稱為混。HOP 管理等于HB 的總帶寬并提供總數(shù) M 個(gè) PUs。HOP 將部分HB (即位帶寬的價(jià)格HESAP 租賃給 SUs 專用。因此,當(dāng)帶寬等于HOSA H B = B B受到限制。SUs 也可以機(jī)會(huì)地接入HOSAB 頻譜,只要它們不干擾 PUs。提供給 SUs 的頻譜接入類型,出現(xiàn)兩種情況。在情景 I 中,如圖 3. OPOP 提供對(duì)多個(gè) SUs 的頻譜接入。景 II 中,如圖 3.2 所示,SUs 由主要服務(wù)于 PUs 的混合頻譜運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)參數(shù)列于表 3.1 中。
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN929.5
【圖文】:
圖 1.1 移動(dòng)通信的發(fā)展史移動(dòng)通信系統(tǒng)的每次發(fā)展,都以標(biāo)志性的技術(shù)革新為支撐,見(jiàn)表 1.1。表 1.1 移動(dòng)通信的核心技術(shù)移動(dòng)通信 核心技術(shù)1G FDMA2G 時(shí)分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)3G 碼分多址(CDMA)4G 正交頻分復(fù)用(OFDM)和多入多出(MIMO)從第二代移動(dòng)通信開(kāi)始,我們要解決移動(dòng)通信的核心問(wèn)題,就是讓速度越來(lái)越快,從每秒幾十Kbps到數(shù)百M(fèi)bps 。速度快是讓信息大量、高品質(zhì)傳輸?shù)母颈WC。然而未來(lái)的信息革命要求解決的絕不僅是速度問(wèn)題,智能互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息提出了更多新的要求,移動(dòng)互聯(lián)、智能感應(yīng)、大數(shù)據(jù)和智能學(xué)習(xí)正在構(gòu)建形成一個(gè)新的體系,,這個(gè)過(guò)程中,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)就提出了完全不同于過(guò)去的新要求。5G 就是應(yīng)智能互聯(lián)網(wǎng)而生的。1.1.2 5G 的場(chǎng)景與技術(shù)需求如圖 1.2 所示,未來(lái) 5G 將廣泛應(yīng)用于人們的生活、工作、學(xué)習(xí)、社交和休閑娛樂(lè)
稱為機(jī)會(huì)頻譜運(yùn)營(yíng)商(OPOP)的第一種 SO 類型管理一OSAB 的 FBs,這段 FBs 主要分配給 PUs。此外,OPOP 允許 SUs 在只要它們不影響 PUs 活動(dòng)。第二種 SO 類型稱為專用頻譜運(yùn)營(yíng)商(E帶寬等于ESAB 的 FBs 出租給 SUs 專用。這兩個(gè) SOs 分別設(shè)定每單位OSAP ,這些價(jià)格必須由 SUs 支付才能接入相應(yīng)的 FBs。種 SO 類型能夠同時(shí)向 SU 提供 ESA 和 OSA;因此,它被稱為混。HOP 管理等于HB 的總帶寬并提供總數(shù) M 個(gè) PUs。HOP 將部分HB (即位帶寬的價(jià)格HESAP 租賃給 SUs 專用。因此,當(dāng)帶寬等于HOSA H B = B B受到限制。SUs 也可以機(jī)會(huì)地接入HOSAB 頻譜,只要它們不干擾 PUs。提供給 SUs 的頻譜接入類型,出現(xiàn)兩種情況。在情景 I 中,如圖 3. OPOP 提供對(duì)多個(gè) SUs 的頻譜接入。景 II 中,如圖 3.2 所示,SUs 由主要服務(wù)于 PUs 的混合頻譜運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)參數(shù)列于表 3.1 中。
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN929.5
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前6條
1 田忠驛;;5G全雙工技術(shù)淺析[J];移動(dòng)通信;2015年15期
2 本刊訊;;IMT-2020(5G)推進(jìn)組發(fā)布5G技術(shù)白皮書(shū)[J];中國(guó)無(wú)線電;2015年05期
3 成思s
本文編號(hào):2696516
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