航空自組網(wǎng)頻譜分配與頻譜接入技術(shù)的研究.pdf

1、隨著我國航空事業(yè)的飛速發(fā)展，人們對航空通信無線業(yè)務(wù)的要求越來越高。高速發(fā)展的航空通信無線業(yè)務(wù)必然要求更多更有效的無線頻譜資源，然而，目前無線網(wǎng)絡(luò)普遍采用的都是固定的頻譜分配策略，其頻譜的管理和分配接入制度不合理，造成了現(xiàn)有的本來就稀缺的頻譜資源利用率低，使得大部分頻譜沒有被充分利用。有效地頻譜分配和頻譜接入策略可以有效地緩解頻譜資源稀缺這一重大的問題，因此，為了滿足日益增長的航空無線通信業(yè)務(wù)，研究適用于航空通信網(wǎng)的有效的頻譜分配和頻譜接

2、入方案將成為迫在眉睫的問題。
　　 目前，國際上提出航空通信網(wǎng)絡(luò)將是一個由天基系統(tǒng)、空基系統(tǒng)和路基系統(tǒng)構(gòu)成的一體化系統(tǒng)，在理想的情況下，航空通信網(wǎng)絡(luò)可以視為航空自組網(wǎng)絡(luò)。本文研究了適用于航空自組網(wǎng)的動態(tài)頻譜分配和頻譜接入方案，用經(jīng)濟學的博弈理論和隨機過程理論研究航空自組網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用問題。針對航空自組網(wǎng)中單個主用戶和多個次級用戶使用同一段頻譜的場景，本文提出了一種有效地頻譜分配和頻譜接入方案。在主用戶沒有接入頻譜時，利用卡

3、庫諾(Cournot)博弈模型對頻譜分配過程進行了建模，在最大化主用戶效用的前提下，最大化各次級用戶效用，并驗證了該策略下各次級用戶能公平地分配空閑頻譜資源；在主用戶接入頻譜資源時，利用隨機過程理論，構(gòu)造了主用戶優(yōu)先的、基于排隊緩沖機制的馬爾科夫鏈頻譜接入模型，提高了接入時的頻譜利用率，并且得到了該方案下的系統(tǒng)統(tǒng)計特性，最后，為了減少由于各次級用戶的相互干擾造成的系統(tǒng)吞吐量的下降，提出了一種次級用戶接入控制策略，基于PF準則的該策略能在

4、系統(tǒng)吞吐量和公平性之前取得一個很好的折衷，在一定程度上保證了系統(tǒng)性能。通過數(shù)值試驗得到，本文提出的動態(tài)頻譜分配方案和頻譜接入方案都能夠很好的適用于航空自組網(wǎng)絡(luò)模型。
　　 在航空自組網(wǎng)中研究有效的頻譜分配和頻譜接入技術(shù)非常地重要，本文研究了一種系統(tǒng)模型較為簡單的頻譜分配和頻譜接入方案，并且得到了該方案下系統(tǒng)的各個統(tǒng)計特性。在將來，多個主用戶多個次級用戶的應用場景及多優(yōu)先級的接入系統(tǒng)將會成為研究對象，航空自組網(wǎng)的頻譜分配和頻譜接入