認(rèn)知大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于置信加權(quán)合作頻譜感知的家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案
發(fā)布時(shí)間:2017-06-03 21:18
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【摘要】:大規(guī)模多輸入多輸出(Massive Multiple-Input Multiple-output, Massive MIMO)技術(shù)通過(guò)在宏小區(qū)基站安裝大規(guī)模天線陣列而實(shí)現(xiàn),并通常采用時(shí)分雙工模式進(jìn)行工作以利用信道互易性,其可以大幅提高系統(tǒng)的吞吐量和能量效率,且具有很好的魯棒性,硬件實(shí)現(xiàn)成本低。然而宏小區(qū)能量的集中隨之帶來(lái)的是遠(yuǎn)離宏小區(qū)基站和用戶的區(qū)域產(chǎn)生大片頻譜空白區(qū)域。為有效利用這些區(qū)域,認(rèn)知大規(guī)模MIMO技術(shù)被提出并廣泛地加以研究。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中布置大量小范圍的認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)允許認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)對(duì)頻譜的再利用,可以有效地提高系統(tǒng)總的吞吐量。認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案的研究是認(rèn)知大規(guī)模MIMO中的重要問(wèn)題,即認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)何時(shí)、以何種方式接入頻譜。典型的認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案包括時(shí)分雙工接入方案、反向時(shí)分雙工接入方案、混分雙工接入方案等,這些方案具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,本文首先給出了一種認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的混合時(shí)分雙工接入方案,并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于置信因素的加權(quán)合作頻譜感知方案來(lái)提高認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)性能。論文對(duì)所提方案的性能進(jìn)行了理論分析與仿真,并與其他方案作了比較。本文的主要工作如下:首先,提出了認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的混合時(shí)分雙工接入方案。傳統(tǒng)的認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案中,家庭網(wǎng)絡(luò)基站只要在檢測(cè)到宏小區(qū)基站或用戶存在活動(dòng)情況時(shí),就必須放棄頻譜再利用機(jī)會(huì),這降低了系統(tǒng)的頻譜分享概率。考慮到實(shí)際環(huán)境中認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的分布及環(huán)境差異造成通信狀況不同的情況,本文提出了一種混合時(shí)分雙工接入方案,依據(jù)家庭網(wǎng)絡(luò)基站在宏小區(qū)上行與下行的能量檢測(cè)結(jié)果,認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)充分利用其分布特點(diǎn)可靈活地采用對(duì)宏小區(qū)影響最小的方式接入網(wǎng)絡(luò)。論文給出了該混合時(shí)分雙工接入方案的具體實(shí)施過(guò)程,以及吞吐量分析,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了所提方案對(duì)系統(tǒng)吞吐量的顯著提升。其次,提出了綜合置信因素的認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)加權(quán)合作頻譜檢測(cè)方案。考慮在實(shí)際環(huán)境中,單個(gè)認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)可靠性較差,以及多個(gè)認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)干擾疊加問(wèn)題,本文針對(duì)性的提出了綜合置信因素的認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)加權(quán)合作頻譜檢測(cè)方案。首先,各家庭網(wǎng)絡(luò)基站根據(jù)基站間信道的信噪比進(jìn)行動(dòng)態(tài)分組并根據(jù)分組情況實(shí)施合作頻譜感知以更新置信因子,然后使置信度高的家庭網(wǎng)絡(luò)基站更相信自己的判斷,而置信度低的家庭網(wǎng)絡(luò)基站接受其它家庭網(wǎng)絡(luò)基站的協(xié)助。論文給出了動(dòng)態(tài)分組及加權(quán)檢測(cè)的實(shí)施過(guò)程,以信息論與概率統(tǒng)計(jì)為數(shù)學(xué)工具給出了性能分析,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了該方案的合理性,以及在對(duì)宏小區(qū)吞吐量造成較低影響的前提下,家庭網(wǎng)絡(luò)層頻譜分享概率與吞吐量的提高。最后,論文總結(jié)了認(rèn)知大規(guī)模MIMO技術(shù)中門(mén)限值優(yōu)化等方面需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題和未來(lái)的可能研究點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】:認(rèn)知無(wú)線電 合作頻譜感知 大規(guī)模MIMO 認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò) 時(shí)分雙工 反向時(shí)分雙工 置信因子
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN919.3;TN915.6
【目錄】:
- 摘要8-10
- ABSTRACT10-12
- 英文縮略詞12-14
- 第一章 緒論14-19
- 1.1 課題研究的技術(shù)背景與意義14-15
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3 論文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)17-18
- 1.4 論文章節(jié)的安排18-19
- 第二章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下的認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)19-25
- 2.1 引言19
- 2.2 認(rèn)知大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型19-21
- 2.3 認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的時(shí)分雙工接入方案21-23
- 2.4 認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的反向時(shí)分雙工接入方案23-24
- 2.5 本章小結(jié)24-25
- 第三章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下混合時(shí)分雙工認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案25-35
- 3.1 引言25
- 3.2 HTDD接入方案系統(tǒng)模型25-28
- 3.3 雙路能量檢測(cè)28-30
- 3.4 HTDD接入方案性能分析30-34
- 3.4.1 方案吞吐量分析30-31
- 3.4.2 仿真結(jié)果分析比較31-34
- 3.5 本章小結(jié)34-35
- 第四章 綜合置信因素的家庭網(wǎng)絡(luò)加權(quán)合作頻譜檢測(cè)方案35-52
- 4.1 引言35
- 4.2 加權(quán)合作頻譜感知35-36
- 4.3 認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)的魯棒性動(dòng)態(tài)分組36-38
- 4.4 綜合置信因素的加權(quán)合作頻譜感知38-40
- 4.5 采用綜合置信因素加權(quán)合作頻譜感知的HTDD認(rèn)知家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案40
- 4.6 CFWCSS-HTDD方案性能分析40-51
- 4.6.1 CFWCSS方案檢測(cè)性能分析40-41
- 4.6.2 CFWCSS-HTDD方案頻譜分享概率分析41-43
- 4.6.3 仿真結(jié)果分析比較43-51
- 4.7 本章小結(jié)51-52
- 第五章 工作總結(jié)與展望52-55
- 5.1 工作總結(jié)52-53
- 5.2 工作展望53-55
- 參考文獻(xiàn)55-61
- 致謝61-63
- 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文等研究成果63-64
- 附件64
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 索小平;認(rèn)知無(wú)線電中基于簇的二次加權(quán)合作頻譜檢測(cè)算法研究[D];西南交通大學(xué);2011年
本文關(guān)鍵詞:認(rèn)知大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于置信加權(quán)合作頻譜感知的家庭網(wǎng)絡(luò)接入方案,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):419256
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