基于QoE的認知無線網絡動態(tài)頻譜分配方法研究.pdf

1、頻譜資源十分匱乏已經是無線通訊領域面臨的必然問題。隨著人們對無線應用的需求不斷增多，實現認知無線網絡中基于用戶需求的頻譜分配的研究十分重要。目前認知無線網絡中基于需求的頻譜分配方式的研究大多采用服務質量（Quality of Service，QoS）指標，往往是針對用戶優(yōu)先級，或簡單的多目標加權組合，很難直接準確的量化終端用戶的服務質量與滿意度；且目前的頻譜分配方式一般采用信道分配方式，帶寬的利用率較低；且大多考慮理想的網絡環(huán)境，很少有

2、綜合考慮網絡狀態(tài)變化、信道質量、授權用戶狀態(tài)以及認知用戶需求的完整模型，很難繼續(xù)推廣實際應用中。
　　本文針對這些問題，結合用戶體驗質量（Quality of Experience，QoE）評估以及認知無線網絡的動態(tài)性特點，提出了基于QoE的認知無線網絡動態(tài)頻譜分配方法。本文的主要工作如下：
　　（1）結合認知無線電能自由切換中心頻率、帶寬以及調整參數的特性，為了更靈活有效的利用有限的頻譜資源，針對帶寬分配問題進行了描述和建

3、模，以充分利用不連續(xù)帶寬來滿足不同的用戶需求。
　　（2）分析了認知無線網絡的動態(tài)性、復雜性以及對這方面研究的欠缺，對認知無線網絡環(huán)境及用戶行為進行較全面的描述以及建模，包括對網絡狀態(tài)、主用戶行為、信道特性以及次用戶需求進行數學描述和分析。結合QoE對用戶滿意度的量化評估，提出了基于QoE的動態(tài)頻譜分配模型，將基于用戶需求的帶寬分配問題描述成限制條件下的動態(tài)尋優(yōu)數學問題。
　?。?）研究了啟發(fā)式算法的尋優(yōu)性，設計了改進型蜜蜂

4、算法，該算法中引入螢火蟲算法的聚合特性和全局尋優(yōu)性，實現更好的尋優(yōu)性和收斂性；同時針對本文問題，以優(yōu)化整體用戶滿意度為目標，設計了用戶公平性保證機制，并結合基于QoE的動態(tài)頻譜分配模型，提出了基于QoE及改進型蜜蜂算法的自適應頻譜分配優(yōu)化算法，并與其他已有優(yōu)化算法比較，以證明算法的優(yōu)越性。
　?。?）為了更好的描述用戶的需求以及分配過程，本文采用通用軟件無線電外設（Universal Software Radio Peripher