本文關(guān)鍵詞：異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源分配研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,新興無線接入技術(shù)頻譜資源緊張與授權(quán)頻譜利用率不高這一矛盾日益突出。認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可將檢測到的空閑頻譜資源公平而有效地分配給多個(gè)認(rèn)知用戶,使認(rèn)知用戶共享授權(quán)用戶的空閑頻譜資源,可以有效的解決這個(gè)矛盾。本文首先介紹了認(rèn)知無線電及認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù),在此基礎(chǔ)上,針對(duì)目前尚無很好的異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型,介紹了一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),描述各功能模塊的功能要求,并結(jié)合可能的使用情況,提出網(wǎng)絡(luò)的組織模型;針對(duì)目前的頻譜分配算法大都只考慮了一些簡單的應(yīng)用場景,并將頻譜分配問題抽象得過于簡單,不能很好的滿足異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的使用需求的情況,本文在基于圖論的經(jīng)典算法基礎(chǔ)上,提出基于信道容量的頻譜分配算法和基于QoS優(yōu)先的頻譜分配算法。本文的主要工作如下:(1)介紹了一個(gè)異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu),并提出異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)組織模型。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,將網(wǎng)絡(luò)分為應(yīng)用服務(wù)層、核心網(wǎng)絡(luò)層和無線接入層三層,在核心網(wǎng)絡(luò)層中通過智能控制節(jié)點(diǎn)將各種無線接入網(wǎng)絡(luò)融合成一個(gè)系統(tǒng)的、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò),并通過引入網(wǎng)間協(xié)調(diào)模塊等功能模塊,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)融合和運(yùn)營商之間的互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)組織模型根據(jù)地理位置及障礙物等因素將整個(gè)異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)劃分為若干區(qū)域,在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行頻譜共享。網(wǎng)絡(luò)組織模型為信道分配算法的研究提供應(yīng)用場景,使算法的研究具有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。(2)提出一種基于信道容量的信道分配算法(CC-RB算法)。算法以網(wǎng)絡(luò)容量作為優(yōu)化目標(biāo),在信道分配時(shí),考慮信道容量的差異,為節(jié)點(diǎn)分配容量最大的信道。仿真結(jié)果顯示,CC-RB算法能大幅提高網(wǎng)絡(luò)的容量和公平性。(3)提出一種基于QoS優(yōu)先的信道分配算法(QP-RB算法)。算法考慮不同業(yè)務(wù)的QoS要求,根據(jù)節(jié)點(diǎn)承載的業(yè)務(wù)情況劃分節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí),并將網(wǎng)絡(luò)分為三種狀態(tài),利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論建立網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)模型,實(shí)現(xiàn)優(yōu)先節(jié)點(diǎn)的智能選擇。在信道分配時(shí),先為優(yōu)先節(jié)點(diǎn)分配信道,待優(yōu)先節(jié)點(diǎn)分配結(jié)束之后再為非優(yōu)先節(jié)點(diǎn)分配信道。仿真結(jié)果表明,相比于已有的經(jīng)典算法,QP-RB算法節(jié)點(diǎn)的平均容量更高,且在節(jié)點(diǎn)數(shù)量較大的情況下有更高的網(wǎng)絡(luò)容量。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知網(wǎng)絡(luò) 異構(gòu) 覆蓋式頻譜分配 信道分配 QoS
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.1.1 頻譜資源使用中的矛盾13-14
• 1.1.2 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢14-15
• 1.1.3 研究意義15
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文的研究工作及結(jié)構(gòu)安排16-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與頻譜資源分配技術(shù)19-29
• 2.1 認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)19-21
• 2.1.1 認(rèn)知無線電技術(shù)19
• 2.1.2 認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)技術(shù)19-21
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展21-25
• 2.2.1 認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型21-24
• 2.2.2 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型24-25
• 2.3 頻譜資源分配技術(shù)25-27
• 2.3.1 頻譜分配技術(shù)的分類25-26
• 2.3.2 典型分配算法26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 異構(gòu)認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與組織模型研究29-37
• 3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與功能模塊29-32
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)29-30
• 3.1.2 功能模塊30-32
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)組織模型32-35
• 3.2.1 模型的提出32-34
• 3.2.2 模型的應(yīng)用34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-37
• 第4章 基于信道容量的信道分配算法研究37-49
• 4.1 容量最大化模型37-40
• 4.1.1 目標(biāo)函數(shù)37-38
• 4.1.2 目標(biāo)函數(shù)的限制條件38-39
• 4.1.3 目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化39-40
• 4.2 基于信道容量的分配算法40-43
• 4.2.1 簡化模型40-41
• 4.2.2 參數(shù)設(shè)置41
• 4.2.3 信道容量矩陣41-42
• 4.2.4 CC-RB算法流程42-43
• 4.3 CC-RB算法性能分析43-46
• 4.3.1 性能指標(biāo)43
• 4.3.2 性能仿真43-46
• 4.3.3 CC-RB算法復(fù)雜度分析46
• 4.4 本章小結(jié)46-49
• 第5章 基于QoS優(yōu)先的信道分配算法研究49-67
• 5.1 QoS指標(biāo)選擇49-50
• 5.2 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)評(píng)價(jià)模型50-53
• 5.2.1 評(píng)價(jià)參量選取50-51
• 5.2.2 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)劃分51-52
• 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型52
• 5.2.4 學(xué)習(xí)與推理52-53
• 5.3 優(yōu)先節(jié)點(diǎn)自主控制策略53-54
• 5.4 信道分配策略54-56
• 5.5 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)劃分界限設(shè)置56-63
• 5.5.1 不同優(yōu)先節(jié)點(diǎn)比例的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)仿真56-62
• 5.5.2 界限選定62-63
• 5.6 QP-RB算法性能分析63-65
• 5.6.1 與經(jīng)典算法的比較63-65
• 5.6.2 QP-RB算法復(fù)雜度分析65
• 5.7 本章小結(jié)65-67
• 第6章 總結(jié)和展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67
• 6.2 工作展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 作者簡介及在學(xué)期間的科研成果74-75
• 致謝75

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