物聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展帶來了許多網(wǎng)絡(luò)問題,如資源稀缺和負(fù)載不均衡等等。因此,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化已成為當(dāng)今通信領(lǐng)域的一個研究熱點,其目標(biāo)是通過設(shè)計合理的算法有效地管理和控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使系統(tǒng)性能最大化。許多重要的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題本質(zhì)上是組合優(yōu)化問題,且屬于NP-hard問題。隨著問題規(guī)模的不斷擴(kuò)大,求解起來相當(dāng)棘手。此外,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的動態(tài)變化也給網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶了很大的挑戰(zhàn)。本文通過設(shè)計分布式動態(tài)算法研究網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的兩個問題:電視白頻譜的分配問題和AP關(guān)聯(lián)問題。主要研究內(nèi)容如下:頻譜資源分配對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體性能有著很大的影響,受到廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的WiFi頻譜不同,電視白頻譜是隨時間和空間發(fā)生變化的,即時變性和空變性特性。如何在充分考慮電視白頻譜的時變性和空變性的前提下為次用戶分配頻譜資源是一個研究難點。本文首先將電視白頻譜分配問題建模為0-1整數(shù)規(guī)劃問題并利用Log-Sum-Exp函數(shù)逼近最優(yōu)目標(biāo)值。在此基礎(chǔ)上,利用馬爾科夫近似技術(shù)設(shè)計了一個電視白頻譜的分布式分配算法來求解。此外,本文將設(shè)計的算法擴(kuò)展到動態(tài)環(huán)境中,以解決由于主用戶隨機(jī)進(jìn)入和離開系統(tǒng)而導(dǎo)致電視白頻譜數(shù)量的變化問題。仿真結(jié)果表明,本文提出的... 

【文章來源】：閩南師范大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電視白頻譜分布圖

第3章電視白頻譜的動態(tài)分布式分配算法13第3章電視白頻譜的動態(tài)分布式分配算法電視白頻譜的開放使用為緩解頻譜危機(jī)提供了一條有效的途徑。作為一種新型頻譜資源，電視白頻譜以其良好的傳播特性和優(yōu)良的穿透能力受到人們的青睞。近年來，研究人員開始致力于電視白頻譜分配的研究，提出了一些有效的分配算法。但是這些算法并未充分考慮電視白頻譜的時變性和空變性的特性。為了填補(bǔ)這一空缺，本章節(jié)提出了一個電視白頻譜的動態(tài)分布式分配算法，利用馬爾科夫近似技術(shù)逼近最優(yōu)解。3.1系統(tǒng)模型和問題描述3.1.1系統(tǒng)模型考慮一個由用戶和電視白頻譜組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中用戶分為主用戶和次用戶兩種。主用戶擁有電視白頻譜的優(yōu)先使用權(quán)，而次用戶可以伺機(jī)使用空閑的電視白頻譜。假設(shè)該系統(tǒng)內(nèi)有N個次用戶和M條可用信道/頻譜(在下文中，頻譜與信道互用)，令},...,,{21NuuuU與},...,,{21MchchchC分別表示次用戶集合和可用信道集合，于是有|U|N和|C|M。由于電視白頻譜具有空變性，不同位置的次用戶可用的信道集合是不同的，因此用iuC表示可供次用戶iu使用的信道集合，且有iumCi||。另一方面，電視白頻譜具有時變性，當(dāng)主用戶在某一時刻進(jìn)入或者離開系統(tǒng)時，im值會發(fā)生變化。圖3.1電視白頻譜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的二分圖模型

不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下的系統(tǒng)傳輸速率

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分布式無線通信系統(tǒng)頻譜資源有效分配研究[J]. 高男,周金和.  計算機(jī)仿真. 2018(06)
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[3]基于合作形成的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜共享策略[J]. 譚雪松,林超,郭偉.  通信學(xué)報. 2014(03)
[4]集中式無線局域網(wǎng)接入點控制協(xié)議的實現(xiàn)[J]. 孟一飛.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2009(06)
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博士論文
[1]基于能效的無線通信網(wǎng)絡(luò)資源分配算法研究[D]. 胡津銘.東南大學(xué) 2018

碩士論文
[1]基于博弈論的認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)動態(tài)頻譜接入算法研究[D]. 李笑男.北京郵電大學(xué) 2019
[2]異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的資源分配研究[D]. 王閩.北京郵電大學(xué) 2017
[3]集中式無線局域網(wǎng)中負(fù)載阻塞問題的研究與解決[D]. 陳晨.天津大學(xué) 2007



本文編號：3123332