認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中頻譜占用模型及接入策略研究
本文關(guān)鍵詞:認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中頻譜占用模型及接入策略研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)被列為解決無(wú)線(xiàn)頻譜資源短缺問(wèn)題的核心技術(shù)之一。頻譜資源占用模型研究則側(cè)重于提取授權(quán)用戶(hù)的頻譜使用特征,為認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中的資源共享策略、系統(tǒng)性能評(píng)估等研究提供支撐。然而,在現(xiàn)有文獻(xiàn)中,針對(duì)頻譜資源占用模型,缺乏系統(tǒng)而全面的實(shí)測(cè)研究。針對(duì)認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的探索,也多以預(yù)先假定授權(quán)用戶(hù)模型為基礎(chǔ),缺乏實(shí)際的測(cè)量與驗(yàn)證。本文以認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電為背景,研究了基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的頻譜資源占用模型,以及基于實(shí)測(cè)驗(yàn)證模型的資源共享接入策略,將頻譜資源的空口測(cè)量、授權(quán)系統(tǒng)的占用模型與非授權(quán)系統(tǒng)的共享接入策略三者連成一線(xiàn),完成了頻譜資源占用模型的測(cè)量、驗(yàn)證、修正與應(yīng)用等任務(wù)。根據(jù)這條主線(xiàn),本文完成的工作有:(1)設(shè)計(jì)并配置準(zhǔn)確的測(cè)量方案,針對(duì)分布廣泛、代表性強(qiáng)的GSM下行頻段進(jìn)行全天候?qū)嵉販y(cè)量,分析處于目標(biāo)地點(diǎn)、目標(biāo)頻段的頻譜資源使用狀況。測(cè)量結(jié)果表明:目標(biāo)頻段的使用效率呈現(xiàn)白天高深夜低的狀態(tài),時(shí)域占用度最高不超過(guò)44%,頻域占用度最高不超過(guò)36%,說(shuō)明在該頻段開(kāi)展認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)研究的潛力較大。(2)根據(jù)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,研究并檢驗(yàn)與目標(biāo)頻段頻譜占用特性相一致的特征模型,包括排隊(duì)論模型、ON-OFF模型、離散時(shí)間模型與多信道占空比分布模型等。在檢驗(yàn)各模型可靠程度的同時(shí),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)也為修正完善各個(gè)模型提供了依據(jù)。驗(yàn)證結(jié)果表明,以上模型(及修正后的模型)可以從不同角度更加準(zhǔn)確地刻畫(huà)目標(biāo)頻段的頻譜占用特性。(3)選取經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)驗(yàn)證的排隊(duì)論模型作為授權(quán)用戶(hù)模型,研究基于信道預(yù)留的頻譜共享接入策略。為進(jìn)一步提高信道共享策略的性能,在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上將預(yù)留接入策略從整數(shù)拓展到實(shí)數(shù)。仿真結(jié)果表明,本文提出的兩種實(shí)數(shù)信道預(yù)留策略在系統(tǒng)性能和靈活性方面都比相應(yīng)的整數(shù)策略表現(xiàn)更好,且“為切換次用戶(hù)實(shí)數(shù)信道預(yù)留策略”比“為主用戶(hù)實(shí)數(shù)信道預(yù)留策略”的性能更優(yōu)?湛跍y(cè)量、頻譜占用建模、占用模型應(yīng)用三者的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了基于空口測(cè)量的頻譜占用模型建立、基于實(shí)測(cè)分析的占用模型修正與基于可靠占用模型的接入策略設(shè)計(jì)三大任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】:認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電 空口測(cè)量 頻譜占用模型 實(shí)數(shù)信道預(yù)留
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TN925
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-14
- 縮略詞表14-16
- 符號(hào)表16-17
- 第一章 緒論17-31
- 1.1 引言17
- 1.2 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電研究背景17-24
- 1.2.1 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的背景及意義17-19
- 1.2.2 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中的關(guān)鍵技術(shù)19-24
- 1.2.2.1 頻譜感知技術(shù)19-22
- 1.2.2.2 頻譜接入技術(shù)22-24
- 1.2.3 認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的應(yīng)用與挑戰(zhàn)24
- 1.3 頻譜資源占用建模概述24-28
- 1.3.1 頻譜資源占用建模背景及意義24-25
- 1.3.2 頻譜資源占用建模分類(lèi)25-28
- 1.3.3 頻譜資源占用建模研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)28
- 1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)及研究意義28-29
- 1.5 本文的內(nèi)容框架29-31
- 第二章 頻譜測(cè)量與分析31-54
- 2.1 引言31-32
- 2.2 測(cè)量方案及配置32-38
- 2.2.1 GSM系統(tǒng)簡(jiǎn)介32-33
- 2.2.2 測(cè)量環(huán)境配置33-35
- 2.2.3 測(cè)量系統(tǒng)配置35-36
- 2.2.4 測(cè)量參數(shù)的設(shè)置36-37
- 2.2.5 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理37-38
- 2.3 判決門(mén)限的影響38-46
- 2.3.1 判決門(mén)限的選擇38-39
- 2.3.2 能量檢測(cè)下的最優(yōu)門(mén)限39-43
- 2.3.3 判決門(mén)限對(duì)頻譜效率提升量的影響43-46
- 2.4 實(shí)測(cè)信號(hào)的分析46-53
- 2.4.1 頻譜資源總體占用情況分析46-48
- 2.4.2 頻譜資源占用度分析48-53
- 2.4.2.1 測(cè)量結(jié)果及判決門(mén)限48-51
- 2.4.2.2 占用度分析51-53
- 2.5 本章小結(jié)53-54
- 第三章 基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的頻譜占用模型分析54-76
- 3.1 引言54-55
- 3.2 排隊(duì)論模型55-61
- 3.2.1 模型簡(jiǎn)介55-56
- 3.2.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析56-59
- 3.2.2.1 業(yè)務(wù)到達(dá)時(shí)間間隔擬合57-58
- 3.2.2.2 服務(wù)時(shí)間擬合58-59
- 3.2.3 排隊(duì)論模型驗(yàn)證59-61
- 3.3 ON-OFF模型61-66
- 3.3.1 模型簡(jiǎn)介61-63
- 3.3.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析63-64
- 3.3.3 ON-OFF模型驗(yàn)證算法64-66
- 3.4 離散時(shí)間馬爾科夫模型66-70
- 3.4.1 模型簡(jiǎn)介66-67
- 3.4.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析67-68
- 3.4.3 多重正態(tài)分布模型及擬合效果68-70
- 3.5 多信道占空比分布模型70-74
- 3.5.1 Beta分布模型擬合70-71
- 3.5.2 Kumaraswamy分布模型擬合71-72
- 3.5.3 修正指數(shù)分布擬合72-73
- 3.5.4 三種模型的對(duì)比分析73-74
- 3.6 本章小結(jié)74-76
- 第四章 基于測(cè)量模型的信道預(yù)留接入策略76-92
- 4.1 引言76-77
- 4.2 M/M/c中的馬爾科夫理論77-79
- 4.3 系統(tǒng)模型79-84
- 4.3.1 為主用戶(hù)實(shí)數(shù)信道預(yù)留策略79-82
- 4.3.1.1 接入規(guī)則描述79-80
- 4.3.1.2 馬爾科夫建模80-82
- 4.3.2 為切換次用戶(hù)實(shí)數(shù)信道預(yù)留策略82-84
- 4.3.2.1 接入規(guī)則描述82-83
- 4.3.2.2 馬爾科夫建模83-84
- 4.4 QoS性能分析84-86
- 4.4.1 QoS性能參數(shù)84-85
- 4.4.2 性能對(duì)比方法及最優(yōu)化算法85-86
- 4.5 仿真與分析86-91
- 4.5.1 蒙特卡洛仿真驗(yàn)證86-88
- 4.5.2 實(shí)數(shù)與整數(shù)信道預(yù)留策略的性能對(duì)比88-90
- 4.5.3 兩種實(shí)數(shù)信道預(yù)留策略的性能對(duì)比90-91
- 4.6 本章小結(jié)91-92
- 第五章 結(jié)束語(yǔ)92-94
- 5.1 本文貢獻(xiàn)92-93
- 5.2 下一步工作建議和未來(lái)研究方向93-94
- 致謝94-95
- 參考文獻(xiàn)95-104
- 個(gè)人簡(jiǎn)介104-105
- 攻碩期間取得的研究成果105-106
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