在傳統(tǒng)的頻譜資源分配中,節(jié)能機制對用戶的影響也比較均衡。認知無線網絡(Cognitive Radio Networks,CRN)把用戶分為授權用戶和未授權用戶。本文基于動態(tài)頻譜分配,在離散時間結構下,研究了CRN中的節(jié)能機制及性能優(yōu)化問題。首先,為了提高未授權用戶數據包的響應性能,引入提前喚醒閾值,提出一種基于(N,T)混合策略休眠模式的節(jié)能機制NT-ISM-ESS(Energy Saving Strategy with Interruptible Sleep Model of N,T Strategy)。在離散時間結構下,建立一種帶有(N,T)混合策略的可中斷單重休假排隊模型,運用矩陣幾何解方法構造二維馬爾科夫鏈進行模型的穩(wěn)態(tài)分析。結合數值實驗進行節(jié)能機制的性能評估。其次,為了提高系統(tǒng)的能量節(jié)省水平,基站會根據當前需完成的輔助工作量,進行H(7)H(28)1,2,3,(8)次連續(xù)休眠,提出一種基于多級適應性休眠模式的節(jié)能機制HT-ISM-ESS(Energy Saving Strategy with Interruptible Sleep Model of H,T Strategy)。在離散時間結構下,建立一種帶有多級適應性的可中斷休假排隊模型。運用矩陣幾何解的方法,構造三維馬爾科夫鏈,評估未授權用戶數據包的平均逗留時間和系統(tǒng)的能量節(jié)省率。結合數值實驗進行節(jié)能機制的性能分析。然后,折中提高系統(tǒng)的能量節(jié)省率和未授權用戶數據包的響應性能,整合N-策略和多級適應性策略,提出一種基于新型休眠模式的節(jié)能機制NHT-ISM-ESS(Energy Saving Strategy with Interruptible Sleep Model of N,H,T Strategy)。在離散時間結構下,建立一種帶有(N,T)混合策略和多級適應性的可中斷休假排隊模型。運用矩陣幾何解的方法構造三維馬爾科夫鏈,評估未授權用戶數據包的平均逗留時間和系統(tǒng)的能量節(jié)省率,結合數值實驗進行節(jié)能機制的性能分析。最后,進行系統(tǒng)實驗,得出休眠參數、休眠次數、喚醒閾值等不同系統(tǒng)參數對系統(tǒng)性能的影響,驗證所提出的NT-ISM-ESS,HT-ISM-ESS,NHT-ISM-ESS的有效性。建立系統(tǒng)成本函數,改進人工蟻群算法(Ant Colony Optimization,ACO)聯(lián)合優(yōu)化NT-ISM-ESS的休眠參數和喚醒閾值,聯(lián)合優(yōu)化HT-ISM-ESS的休眠參數和休眠次數,聯(lián)合優(yōu)化NHT-ISM-ESS的休眠參數、休眠次數和喚醒閾值。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN925
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 主要研究內容
    1.4 論文組織結構
第2章 相關知識
    2.1 頻譜感知
        2.1.1 頻譜感知技術
        2.1.2 頻譜感知分類
        2.1.3 頻譜分配策略
    2.2 排隊論概述
        2.2.1 多級適應性排隊模型
        2.2.2 N-策略排隊模型
    2.3 本章小結
第3章 CRN中的節(jié)能機制NT-ISM-ESS及性能與優(yōu)化
    3.1 CRN中的節(jié)能機制NT-ISM-ESS
    3.2 NT-ISM-ESS的系統(tǒng)模型
        3.2.1 帶（N,T）混合策略的可中斷單重休假排隊模型
        3.2.2 轉移概率矩陣與系統(tǒng)模型解析
    3.3 NT-ISM-ESS的性能評估
        3.3.1 性能指標
        3.3.2 系統(tǒng)實驗
    3.4 NT-ISM-ESS的性能優(yōu)化
    3.5 本章小結
第4章 CRN中的節(jié)能機制HT-ISM-ESS及性能與優(yōu)化
    4.1 CRN中的節(jié)能機制HT-ISM-ESS
    4.2 HT-ISM-ESS的系統(tǒng)模型
        4.2.1 帶多級適應性策略的可中斷休假排隊模型
        4.2.2 轉移概率矩陣與模型解析
    4.3 HT-ISM-ESS的性能評估
        4.3.1 性能指標
        4.3.2 系統(tǒng)實驗
    4.4 HT-ISM-ESS的性能優(yōu)化
    4.5 本章小結
第5章 CRN中的節(jié)能機制NHT-ISM-ESS性能與優(yōu)化
    5.1 CRN中的節(jié)能機制NHT-ISM-ESS
    5.2 NHT-ISM-ESS的系統(tǒng)模型
        5.2.1 帶（N,T）混合策略及多級適應性策略的可中斷休假排隊模型
        5.2.2 轉移概率矩陣與模型解析
    5.3 NHT-ISM-ESS的性能評估
        5.3.1 性能指標
        5.3.2 系統(tǒng)實驗
    5.4 NHT-ISM-ESS的性能優(yōu)化
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝

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本文編號：2863261