本文關(guān)鍵詞：基于非理想感知的多信道動(dòng)態(tài)頻譜分配策略及性能研究

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【摘要】：隨著無線電通信的高速發(fā)展,頻譜資源緊缺的問題日益突出。認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)通過對(duì)授權(quán)頻譜進(jìn)行“二次利用”,可有效提高頻譜資源利用率。本文基于集中式認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)多信道頻譜環(huán)境,考慮非理想感知結(jié)果,進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻譜分配策略研究、性能分析及系統(tǒng)優(yōu)化。首先,針對(duì)授權(quán)用戶和認(rèn)知用戶的不同業(yè)務(wù)需求,提出一個(gè)對(duì)授權(quán)用戶進(jìn)行信道綁定而認(rèn)知用戶進(jìn)行并行傳輸?shù)腃B/PT(Channel Bonding or Parallel Transmission)動(dòng)態(tài)頻譜分配策略�？紤]可能出現(xiàn)的感知錯(cuò)誤,建立一種帶有多服務(wù)臺(tái)同步中斷的修正的搶占優(yōu)先排隊(duì)模型。采用矩陣幾何解方法進(jìn)行穩(wěn)態(tài)解析,給出授權(quán)用戶數(shù)據(jù)包干擾率、信道利用率及認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)包平均時(shí)延等性能指標(biāo)表達(dá)式。其次,在CB/PT策略基礎(chǔ)上,以進(jìn)一步提高認(rèn)知用戶的傳輸質(zhì)量為目的,為認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)包設(shè)置預(yù)留信道,提出一種結(jié)合信道綁定機(jī)制和信道預(yù)留機(jī)制于一體的CB-CR(Channel Bonding and Channel Reservation)動(dòng)態(tài)頻譜分配策略。結(jié)合非理想感知結(jié)果,建立三維Markov模型。利用矩陣幾何解方法給出穩(wěn)態(tài)解,給出授權(quán)用戶數(shù)據(jù)包干擾率、認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)包平均時(shí)延及認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)包吞吐量等性能指標(biāo)表達(dá)式。然后,針對(duì)所建立的系統(tǒng)模型給出率陣R和穩(wěn)態(tài)分布的數(shù)學(xué)解析算法;針對(duì)CB/PT策略和CB-CR策略給出性能指標(biāo)的仿真統(tǒng)計(jì)算法。利用數(shù)值分析結(jié)果和蒙特卡羅仿真統(tǒng)計(jì)結(jié)果,刻畫頻譜容量和預(yù)留信道數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo)的影響,定量評(píng)估非理想感知條件下CB/PT策略和CB-CR策略的系統(tǒng)性能。最后,針對(duì)CB/PT策略,基于不同性能指標(biāo)間的折衷關(guān)系,建立系統(tǒng)成本函數(shù),給出頻譜容量的優(yōu)化方案。針對(duì)CB-CR策略,分析認(rèn)知用戶的個(gè)人最優(yōu)行為和策略的社會(huì)最優(yōu)行為,對(duì)認(rèn)知用戶給出收費(fèi)方案,實(shí)現(xiàn)策略的社會(huì)最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò) 頻譜分配 多信道 信道綁定 信道預(yù)留 非理想感知 系統(tǒng)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 主要的研究內(nèi)容14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 相關(guān)知識(shí)16-22
• 2.1 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)概述16-19
• 2.1.1 認(rèn)知無線電16
• 2.1.2 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)16-18
• 2.1.3 頻譜感知18
• 2.1.4 動(dòng)態(tài)頻譜分配18-19
• 2.2 排隊(duì)論和博弈論相關(guān)介紹19-21
• 2.2.1 排隊(duì)論概述19-20
• 2.2.2 排隊(duì)系統(tǒng)的組成、符號(hào)表示及性能指標(biāo)20
• 2.2.3 博弈論概述20-21
• 2.2.4 納什均衡和社會(huì)最優(yōu)21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 非理想感知下CB/PT策略及性能研究22-36
• 3.1 CB/PT策略下的信道分配機(jī)制及用戶活動(dòng)22-23
• 3.2 模型的建立及穩(wěn)態(tài)解析23-28
• 3.2.1 多服務(wù)臺(tái)同步中斷的修正的搶占優(yōu)先排隊(duì)模型23-24
• 3.2.2 轉(zhuǎn)移概率分析24-27
• 3.2.3 基于矩陣幾何解的穩(wěn)態(tài)解析27-28
• 3.3 非理想感知下CB/PT策略的性能指標(biāo)28-29
• 3.4 非理想感知下CB/PT策略的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)29-35
• 3.4.1 數(shù)值分析算法29-31
• 3.4.2 仿真統(tǒng)計(jì)算法31-32
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析32-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 非理想感知下CB-CR策略及性能研究36-53
• 4.1 CB-CR策略下的信道分配機(jī)制及用戶活動(dòng)36-37
• 4.2 模型的建立及穩(wěn)態(tài)解析37-44
• 4.2.1 三維Markov排隊(duì)模型37-38
• 4.2.2 轉(zhuǎn)移概率分析及穩(wěn)態(tài)解析38-44
• 4.3 非理想感知下CB-CR策略的性能指標(biāo)44-45
• 4.4 非理想感知下CB-CR策略的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)45-52
• 4.4.1 數(shù)值分析算法45-47
• 4.4.2 仿真統(tǒng)計(jì)算法47-48
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 系統(tǒng)優(yōu)化53-58
• 5.1 非理想感知下CB/PT策略的頻譜容量優(yōu)化53-54
• 5.2 非理想感知下CB-CR策略的社會(huì)最優(yōu)54-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果63-64
• 致謝64

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