本文關鍵詞：基于圖著色理論的認知無線電網絡頻譜分配算法研究

  更多相關文章： 頻譜分配 圖著色理論 系統(tǒng)效益值 時間開銷

【摘要】：在目前應用較廣泛的無線電網絡中,多數(shù)采取了固定的頻譜分配方式。在這種分配方式下,可用頻譜被分為授權頻譜和非授權頻譜。根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission,FCC)的研究結果顯示,隨著時間和空間的變化,固定分配模式下授權頻譜資源的利用率僅為15%~85%,因此對頻譜的高效分配已經成為重要的研究課題。本文分別針對效益值和時間開銷建立了認知無線電頻譜分配模型,根據(jù)效益、距離、頻段等參數(shù)選擇性地接入認知用戶,盡可能使更多認知用戶接入到授權頻譜中,提高頻譜的利用率。本文的主要研究工作如下:(1)介紹了認知無線電、認知網絡以及認知無線電網絡的概念。詳細描述了認知無線電的認知原理和認知過程、認知無線電頻譜分配的原理和多種分配技術,以及這些技術之間的異同,重點介紹了認知無線電頻譜分配的主要三種類型:圖著色理論、博弈論理論和拍賣理論。(2)建立了基于圖著色理論的最小時間開銷頻譜分配算法�，F(xiàn)有對認知無線電頻譜分配的研究中,都是假設在已經滿足頻段和安全距離的前提下進行的,不需要對認知用戶進行距離的判斷和頻段的篩選。而本文在算法中加入了頻段和安全距離的判斷,進一步完善了認知無線電頻譜分配的過程。通過給每一認知用戶授予編號,且編號固定,在更新認知用戶的可用矩陣時,根據(jù)編號選取可用認知用戶即可,而不必對不需要的用戶進行刪除,節(jié)約了算法的時間開銷。(3)建立了基于圖著色理論的改進最大效益頻譜分配算法。對比算法MUAA中采用了先分配信道再分配用戶的方法。而本文在頻譜分配的過程中同時分配用戶和信道這兩個參數(shù)。在無干擾頻譜分配矩陣中搜索效益最大的認知用戶優(yōu)先進行頻譜分配,然后對該信道中可能對該認知用戶產生干擾的用戶進行處理,使得信道能自然避開這些與已接入的認知用戶產生干擾的其他認知用戶,然后搜索次大效益的認知用戶,將其所在信道分配給次大效益的認知用戶。該算法保證了每次分配都可以使系統(tǒng)效益最大化。通過仿真分析驗證,基于圖著色理論的最小時間開銷頻譜分配算法大幅度降低了頻譜分配的時間開銷,提高了認知用戶的接入率;而基于圖著色理論的改進最大效益頻譜分配算法隨著用戶數(shù)目和頻譜數(shù)目的增加,系統(tǒng)效益總值的優(yōu)勢會越來越明顯。
【關鍵詞】：頻譜分配 圖著色理論 系統(tǒng)效益值 時間開銷
【學位授予單位】：遼寧師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 引言8-18
• 1.1 選題的背景與意義8-9
• 1.1.1 選題背景8-9
• 1.1.2 選題意義9
• 1.2 國內外相關研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 基于圖著色理論的動態(tài)頻譜分配模型9-11
• 1.2.2 基于博弈理論的動態(tài)頻譜分配模型11-13
• 1.2.3 基于拍賣理論的動態(tài)頻譜分配模型13-14
• 1.2.4 國內外研究綜述小結14-15
• 1.3 本文的研究思路及主要的研究內容15-18
• 1.3.1 研究思路15-16
• 1.3.2 研究內容16-18
• 2. 認知無線電網絡及頻譜分配類型18-27
• 2.1 認知無線電、認知網絡和認知無線電網絡18-19
• 2.1.1 認知無線電18
• 2.1.2 認知網絡18-19
• 2.1.3 認知無線電網絡19
• 2.2 認知無線電網絡的認知過程19-22
• 2.2.1 認知階段20
• 2.2.2 學習階段20-21
• 2.2.3 決策和調整階段21-22
• 2.3 認知無線電網絡頻譜分配原理及分配技術的分類22-24
• 2.3.1 頻譜分配原理22
• 2.3.2 頻譜分配技術的分類22-24
• 2.4 基于圖著色理論的認知無線電網絡頻譜分配24-26
• 2.4.1 以最大化系統(tǒng)效益值為目標25
• 2.4.2 以最大化系統(tǒng)接入量為目標25-26
• 2.5 本章小結26-27
• 3. 基于最小時間開銷的圖著色頻譜分配算法27-38
• 3.1 問題描述27-28
• 3.2 算法描述28-32
• 3.2.1 最小時間開銷頻譜分配算法的分配原則29
• 3.2.2 最小時間開銷頻譜分配算法的分配目標29
• 3.2.3 算法描述29-32
• 3.3 仿真結果與分析32-37
• 3.3.1 時間開銷32-34
• 3.3.2 最大平均效益34-37
• 3.4 本章小結37-38
• 4. 基于最大效益的圖著色頻譜分配算法38-47
• 4.1 問題描述38-39
• 4.2 算法描述39-41
• 4.2.1 改進的最大效益頻譜分配算法的分配原則40
• 4.2.2 改進的最大效益頻譜分配算法的分配目標40
• 4.2.3 算法描述40-41
• 4.3 仿真結果與分析41-46
• 4.3.1 最大效益總和42-44
• 4.3.2 時間開銷44-46
• 4.4 本章小結46-47
• 5. 創(chuàng)新點及進一步研究方向47-49
• 5.1 論文的主要創(chuàng)新性成果47
• 5.2 進一步研究方向47-49
• 參考文獻49-52
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況52-53
• 致謝53

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張麗影;曾志文;陳志剛;鄺祝芳;;認知無線網絡中基于約束算子的二進制粒子群頻譜分配算法[J];小型微型計算機系統(tǒng);2013年06期

2 李岳洪;萬頻;王永華;鄧欽;楊健;;改進的細菌覓食算法求解認知無線網絡頻譜分配問題[J];計算機科學;2013年08期

3 陳劍;吳建平;李賀武;;基于用戶分配和負載的頻譜分配算法[J];軟件學報;2013年07期

4 陳年生;;基于雙向拍賣的多目標頻譜分配算法[J];上海電機學院學報;2013年04期

5 謝健驪;李翠然;趙佳穎;;基于均衡價格的認知無線網絡頻譜分配算法[J];鐵道學報;2014年01期

6 李方偉;王程;朱江;;一種基于逢低買入的頻譜分配機制[J];計算機應用研究;2014年02期

7 馮春燕;郭義武;薛鈺;郭彩麗;;授權鏈路保護的頻譜分配算法[J];電子科技大學學報;2008年06期

8 Serena chan;宋笑亭;;美國國防部共享頻譜接入(上)[J];中國無線電;2008年03期

9 王坤;董淑福;劉杰;;基于用戶需求和等待時間的改進型頻譜分配算法[J];科學技術與工程;2012年22期

10 歌曉;;頻譜高速公路讓信息暢行無阻[J];上海信息化;2013年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 鄭曉明;何廷潤;;3G頻譜分配:市場化的經濟法則[A];2002’中國通信學會無線及移動通信委員會學術年會論文集[C];2002年

2 朱麗姣;侯維剛;郭磊;;可伸縮光網絡中路由與頻譜分配算法[A];第十七屆全國青年通信學術年會論文集[C];2012年

3 趙濱;馬鍇;關新平;;區(qū)分信道的認知無線電網絡頻譜分配算法研究[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

4 章堅武;趙琪;鄒婧媛;;改進的認知無線電圖著色頻譜分配算法[A];2009年中國高校通信類院系學術研討會論文集[C];2009年

5 沈嘉;王軍;李少謙;;認知無線電網絡基于配對算法的頻譜分配策略[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

6 宋琦軍;張濤;;頻譜管理領域面臨的挑戰(zhàn)及對策[A];第十五屆全國電磁兼容學術會議論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張虹;國際頻譜政策新走向[N];人民郵電;2006年

2 本報記者 盧子月;頻譜分配受關注[N];通信產業(yè)報;2012年

3 本報記者 盧子月;得頻譜得未來[N];通信產業(yè)報;2013年

4 宋穎;利用市場手段加速頻譜轉讓[N];人民郵電;2013年

5 ;頻譜資源共享面臨挑戰(zhàn)[N];中國電子報;2013年

6 本報記者 盧子月;管好頻率 管好臺站 管好秩序[N];通信產業(yè)報;2011年

7 李亮　記者 黃超 某集團軍司令部通信處長 李占良;演習之前分“頻譜”[N];解放軍報;2009年

8 本報記者 盧子月;科學規(guī)劃TD—LTE頻譜[N];通信產業(yè)報;2012年

9 四川通信設計院副總工程師 程德杰;450M頻譜更有可為[N];通信產業(yè)報;2013年

10 金耀星;創(chuàng)新管理方式 解決頻譜供需矛盾[N];人民郵電;2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周雄;基于博弈的Femtocell網絡頻譜資源管理[D];華南理工大學;2015年

2 郁小松;靈活柵格光網絡中頻譜工程與調控技術研究[D];北京郵電大學;2015年

3 殷聰;認知無線電中頻譜聚合技術及其資源調度的公平性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 張龍;認知無線電網絡MAC層頻譜感知與頻譜接入問題研究[D];中國科學技術大學;2015年

5 何慶;基于認知無線網絡的頻譜資源管理研究[D];武漢大學;2010年

6 陳伯文;頻譜靈活光網絡的保護恢復機制研究[D];北京郵電大學;2014年

7 王穎;頻譜靈活全光網中資源分配與優(yōu)化關鍵技術研究[D];北京郵電大學;2012年

8 劉麗霞;無線認知網絡面向高效資源利用的頻譜接入技術研究[D];國防科學技術大學;2012年

9 趙媛;認知無線網絡中頻譜分配策略的建模理論與優(yōu)化方法研究[D];燕山大學;2014年

10 任杰;頻譜資源自優(yōu)化分配算法的研究[D];北京交通大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 包媛媛;基于加權極大獨立集的認知無線網絡的圖論頻譜分配算法研究[D];內蒙古大學;2015年

2 閆炳欣;基于用戶需求的認知無線網絡的圖論頻譜分配算法研究[D];內蒙古大學;2015年

3 趙海洋;基于改進量子遺傳算法的認知無線電頻譜分配研究[D];燕山大學;2015年

4 顏少波;基于分簇的寬帶頻譜壓縮感知技術研究[D];昆明理工大學;2015年

5 喻正坤;認知無線電網絡中頻譜切換與頻譜分配技術的研究[D];昆明理工大學;2015年

6 孫英娟;認知無線電網絡中頻譜分配的最優(yōu)化研究[D];閩南師范大學;2015年

7 楊尚飛;正交頻分復用信號的頻譜整合技術[D];蘇州大學;2015年

8 姚秋彥;靈活光網絡中多參數(shù)約束路由和頻譜分配算法研究[D];河北工程大學;2015年

9 魏倫炳;基于認知無線網絡頻譜分配技術研究[D];貴州大學;2015年

10 張崇英;認知無線網絡分布式主動頻譜切換技術研究[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：557816