未來移動通信系統(tǒng)將面臨移動用戶數(shù)量多、無線傳輸服務(wù)需求多樣化、服務(wù)質(zhì)量高等要求,使得通信網(wǎng)絡(luò)頻譜資源緊缺問題突顯,網(wǎng)絡(luò)能耗激增。認知無線電網(wǎng)絡(luò)通過智能化改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以適應(yīng)當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,被認為是一種可以同時緩解頻譜短缺和降低能耗的通信技術(shù)。鑒于網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率與能量效率有賴于合理地資源分配,認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配問題一直是業(yè)界討論的重點。隨著移動通信系統(tǒng)的發(fā)展,未來無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化和異構(gòu)化,包含多接入方式并存。然而,傳統(tǒng)的認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配策略少有適用于多認知用戶非正交復(fù)用同一授權(quán)頻譜資源的場景或異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)場景,且大都只著重考慮頻效而忽略能效。因此,為應(yīng)對移動通信系統(tǒng)的發(fā)展,針對多用戶認知無線電網(wǎng)絡(luò)研究合理的資源分配方案以提高頻譜效率和能量效率具有重要意義。本論文研究多用戶認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配問題,以提高網(wǎng)絡(luò)整體頻譜效率與能量效率為優(yōu)化目標,討論在不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和不同頻譜共享方式下的認知無線電網(wǎng)絡(luò)頻譜分配策略以及功率分配策略。研究了下墊式多用戶認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配問題,以減少同信道認知用戶間干擾,保證同信道中各認知用戶的傳輸公平性為優(yōu)化目標,提出了同信道干擾減少的子信道分...

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 認知無線電網(wǎng)絡(luò)
        1.1.2 5 G下的認知無線電網(wǎng)絡(luò)
    1.2 認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于多用戶的認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于功率域的非正交多址下的認知無線網(wǎng)絡(luò)資源分配現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 認知無線網(wǎng)絡(luò)資源分配問題及優(yōu)化方案
    2.1 認知無線電網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題
        2.1.1 影響資源分配效率的關(guān)鍵問題
        2.1.2 認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配技術(shù)分類
    2.2 認知無線電網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題與約束條件
        2.2.1 認知無線電網(wǎng)絡(luò)中的資源分配問題與約束條件
        2.2.2 認知用戶的可獲得速率
        2.2.3 網(wǎng)絡(luò)效用的量化
    2.3 認知無線網(wǎng)絡(luò)資源分配問題的優(yōu)化方法
        2.3.1 基于信道分配與功率控制聯(lián)合優(yōu)化的資源分配機制
        2.3.2 基于公平性的資源分配機制
    2.4 優(yōu)化問題的解決方案
        2.4.1 基于凸優(yōu)化理論的最大吞吐量優(yōu)化
        2.4.2 基于Perron-Frobenius理論的公平性資源優(yōu)化
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于同信道干擾減少與效用公平的同構(gòu)認知無線電網(wǎng)絡(luò)資源分配策略
    3.1 系統(tǒng)模型和優(yōu)化問題描述
        3.1.1 信號模型
        3.1.2 可靠傳輸邊界
        3.1.3 同信道干擾約束
        3.1.4 優(yōu)化問題描述
    3.2 基于同信道干擾減少的子信道分配策略
    3.3 基于傳輸效用公平的功率分配策略
        3.3.1 基于效用公平的單信道功率分配問題描述
        3.3.2 基于Perron-Frobenius理論的功率分配算法
    3.4 仿真結(jié)果與分析
        3.4.1 不同子信道分配機制下的可正確接收概率性能
        3.4.2 同子信道分配中可正確接收概率性能
        3.4.3 基于Perron-Frobenius理論最大化最小傳輸效用算法收斂性
        3.4.4 不同功率分配機制下的認知用戶傳輸公平性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 非正交多址接入下的交織式認知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源分配策略
    4.1 系統(tǒng)模型與優(yōu)化問題描述
        4.1.1 兩層交織式認知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型
        4.1.2 優(yōu)化問題描述
    4.2 最優(yōu)帶寬與信道分配聯(lián)合優(yōu)化的頻譜分配策略
        4.2.1 最優(yōu)帶寬分配策略
        4.2.2 基于認知用戶分簇算法的子信道分配策略
    4.3 基于認知小蜂窩吞吐量最優(yōu)的功率分配策略
        4.3.1 非正交簇內(nèi)功率分配
        4.3.2 非正交簇間功率分配
    4.4 仿真結(jié)果與分析
        4.4.1 最優(yōu)帶寬分配
        4.4.2 認知用戶非正交簇分配機制
        4.4.3 功率分配算法
    4.5 本章小結(jié)
第五章 非正交多址接入下的下墊式認知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸功率分配策略
    5.1 系統(tǒng)模型和優(yōu)化問題描述
        5.1.1 兩層下墊式上行認知異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型
        5.1.2 優(yōu)化問題描述
    5.2 基于總吞吐量最優(yōu)的功率分配策略
    5.3 仿真結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
附錄 B 攻讀博士學(xué)位期間獲得的獎勵



本文編號：3910659