在認知無線電網(wǎng)絡(luò)中,不同業(yè)務(wù)對于QoS的要求各不相同,用戶業(yè)務(wù)與信道特性之間的匹配程度會影響到通信的質(zhì)量。另一方面,次級用戶的時延需求也不盡相同,一些業(yè)務(wù)為時延敏感型業(yè)務(wù),如視頻會議等;一些業(yè)務(wù)為非時延敏感型業(yè)務(wù),如文本消息等,因此,為不同業(yè)務(wù)類型次級用戶設(shè)置不同優(yōu)先級來接入信道,對提高時延敏感型業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量顯得尤為重要。本文對認知無線網(wǎng)絡(luò)中面向服務(wù)的信道選擇與頻譜切換機制進行研究,論文的主要工作如下:1.在異構(gòu)認知無線網(wǎng)絡(luò)中,針對當(dāng)前信道選擇未充分考慮頻譜資源的多樣性和區(qū)分性,導(dǎo)致次級用戶所選擇的信道資源與其業(yè)務(wù)類型不匹配的問題,提出一種信道選擇機制。首先充分考慮不同業(yè)務(wù)類型的次用戶對信道的需求不同,同時兼顧次用戶對主網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的干擾,設(shè)計并定義了一個用來表征整體信道選擇匹配度的參數(shù)S,并把S抽象成一個目標函數(shù);其次,基于高效率的改進遺傳算法,對S目標函數(shù)進行最優(yōu)化求解,以期最大化信道選擇匹配度。最后,分別從算法迭代次數(shù)、主用戶出現(xiàn)概率、次用戶數(shù)目,對整體信道選擇匹配度進行驗證,結(jié)果表明該算法能在次用戶對主網(wǎng)絡(luò)造成的干擾盡可能小的條件下,為一組次用戶選擇符合其業(yè)務(wù)特征的信道資源,系統(tǒng)的整體滿意度得到了提升。2.為滿足次用戶不同時延需求并提高信道利用率,提出一種基于次用戶分級的PRP M/G/m排隊論頻譜切換模型。首先,根據(jù)業(yè)務(wù)的不同時延需求,對次用戶進行分級評價,將次用戶分為時延敏感型和非時延敏感型用戶,時延敏感型次用戶具有更高的優(yōu)先級來接入信道。其次,采用PRP M/G/m排隊論來構(gòu)建基于用戶分級的頻譜切換模型。同時推導(dǎo)和分析了該模型下不同優(yōu)先級次用戶擴展數(shù)據(jù)傳輸時間,進而提出了面向各級次用戶自適應(yīng)頻譜切換策略。仿真結(jié)果表明,相較于現(xiàn)有頻譜切換策略,該模型能有效降低次用戶切換時延以及擴展數(shù)據(jù)傳輸時間,保證高優(yōu)先級次用戶的QoS,提升了次用戶頻譜切換的綜合性能。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN925
【部分圖文】：

圖 2. 1 認知無線網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖4]采用圖論建立信道選擇模型，信道個數(shù)為 K，主用戶個數(shù)為 N，通過以下幾個矩陣描述信道選擇問題：頻譜矩陣戶占用某信道，在其功率覆蓋范圍內(nèi)，次用戶不能使用該信不可用，表示為,0i jl ；否則，次用戶可占用該信道，表示示為： , ,| 0,1i j i jN Kl l L 矩陣用頻譜資源，可能存在多個次用戶可占用的情況，若同時占沖突，干擾矩陣用來描述該沖突關(guān)系。對于信道 j，若認知1c c

都繪制出相應(yīng)的隸屬度函數(shù)，下面是規(guī)則庫的舉例：若(速率為低)且(信道使用情況為高)且(優(yōu)先級為低)，則(切換概率為非若(速率為高)且(信道使用情況為高)且(優(yōu)先級為中)，則(切換概率為低)若(速率為低)且(信道使用情況為中)且(優(yōu)先級為高)，則(切換概率為中)若(速率為中)且(信道使用情況為中)且(優(yōu)先級為中)，則(切換概率為高)若(速率為高)且(信道使用情況為低)且(優(yōu)先級為高)，則(切換概率為非

每個主網(wǎng)絡(luò)下有一定數(shù)量的信道，且同一網(wǎng)絡(luò)下信信道上 PU 的到達行為抽象為二狀態(tài)泊松過程，也即 ON-OFF這些信道，頻譜共享方式為覆蓋共享 Overlay 方式，即為了避免信道不能分配給 SU 使用。網(wǎng)絡(luò)中有一個認知網(wǎng)絡(luò)管理中心，集主網(wǎng)絡(luò)以及 SU 的狀態(tài)信息，并為所有的 SU 分配信道。異構(gòu)寬帶頻譜檢測來得到各網(wǎng)絡(luò)下信道的占用情況，假設(shè)頻譜檢測完美檢測出頻譜空洞，從而給 SU 分配空閑的信道。假設(shè)分配周期相較于頻譜環(huán)境變化時間很短，分配周期內(nèi)各用。在每一個分配周期，SU 的業(yè)務(wù)類型分為兩種：實時業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)類型的差異，不同類型業(yè)務(wù)對費用 E 、帶寬 B 、時延D 、著不同的需求，同時，不同類型網(wǎng)絡(luò)信道的屬性都可以用上述多章研究異構(gòu)認知無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下具有不同業(yè)務(wù)類型的次用戶網(wǎng)問題，所研究的場景如圖 3.1 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2821147