本文關(guān)鍵詞：無線認(rèn)知蜂窩網(wǎng)中下行鏈路資源優(yōu)化分配研究

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【摘要】：隨著科技的進步,進621世紀(jì)后通信技術(shù)得到了很大的發(fā)展。信息時代從1G跨越式發(fā)展到4G,并且“互聯(lián)網(wǎng)+”作為國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略被提上了議程。通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越備受關(guān)注,而頻譜資源不斷被劃分到了各式各樣的通信系統(tǒng)里。隨著頻譜資源變得稀缺,認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)運而生。在不影響主用戶(Primary User,PU)通信的前提下,認(rèn)知無線電技術(shù)允許認(rèn)知用戶(SecondaryUser,SU)使用授權(quán)頻譜。在第一章中,圍繞課題研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了在面對頻譜資源匱乏的問題下課題的研究意義。然后,本文從認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的概念、關(guān)鍵技術(shù)、特征和應(yīng)用前景三個方面介紹了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)。在第二章中,針對無線認(rèn)知蜂窩網(wǎng)下行鏈路資源分配進行了概述。首先,介紹了無線認(rèn)知蜂窩網(wǎng)的體系架構(gòu)及其空間模型和信道模型。在傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)中,采用固定劃分方式分割頻譜,這使得頻譜利用率偏低,而利用認(rèn)知無線電技術(shù)動態(tài)的有約束使用授權(quán)頻譜,是可以解決這一問題的。然后,介紹了無線認(rèn)知蜂窩網(wǎng)中資源分配技術(shù)。在認(rèn)知用戶為單一用戶時,認(rèn)知用戶占據(jù)了全部的可用頻譜資源;而在多用戶的情況下,頻譜資源是在多個用戶間進行分配,需要考慮各個用戶公平性以及頻譜的最優(yōu)分配。最后,結(jié)合已發(fā)表的文獻介紹并分析其下行鏈路資源分配的理論基礎(chǔ)、常見方法以及現(xiàn)有算法。這為下文無線認(rèn)知蜂窩中下行鏈路資源分配問題做了理論鋪墊。在第三章中,認(rèn)知用戶為多用戶情況下,不但需要考慮各個用戶公平性和頻譜最優(yōu)分配,而且需要考慮主用戶保護的問題。因而,本文介紹了一種在無線認(rèn)知蜂窩網(wǎng)中下行鏈路資源分配算法:在進行子信道分配時,以認(rèn)知用戶的最小速率需求為約束條件,只要當(dāng)認(rèn)知用戶達到所需求的速率,就不再給其分配子載波,這樣將節(jié)省下來的子載波分配給新接入的用戶使用。利用匈牙利算法基于成本的方式對子信道進行最優(yōu)化分配。在子載波分配完成后,我們進行功率分配。根據(jù)子載波分配,對每個子載波利用注水算法進行功率分配,并且根據(jù)約束條件,結(jié)合功率分配的情況對算法進行改進,提高算法有效性。在第四章中,利用MATLAB仿真平臺,通過四種不同的測試方案對算法性能進行分析驗證。首先,從理論的角度分析了算法的復(fù)雜度。然后,根據(jù)已有文獻所提出的將信道建模為ITU 一般衰落信道,并給出仿真參數(shù)。最后,針對算法的仿真結(jié)果進行了詳細(xì)地分析,并驗證了算法良好的性能。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN92

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本文編號：1278123