認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能效頻譜分配算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線寬帶通信技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)敏感型移動(dòng)應(yīng)用的井噴式出現(xiàn)，頻譜資源緊缺問(wèn)題變得越加嚴(yán)重。認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（CRN）因其能在不影響授權(quán)用戶通信的情況下利用空閑頻譜資源，較好的應(yīng)對(duì)無(wú)線頻譜資源供需矛盾問(wèn)題，是下一代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的重要研究方向。與此同時(shí)，由于電池技術(shù)的發(fā)展長(zhǎng)期停滯不前，在設(shè)計(jì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)不僅需要考慮應(yīng)用 CRN技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和頻譜利用率，還需要將能效作為設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的重要準(zhǔn)則，以延長(zhǎng)移動(dòng)設(shè)備工作壽命。
　　本論文的研

2、究主要圍繞于 CRN中高能效頻譜分配算法的設(shè)計(jì)。本文首先介紹了該課題的研究背景和意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與應(yīng)用趨勢(shì)，并闡述了 CRN頻譜分配相關(guān)概念和關(guān)鍵技術(shù)。
　　其次，針對(duì)中心式CRN，在考慮用戶到達(dá)數(shù)據(jù)量、功率控制和信道切換延遲的情況下構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和能耗模型，將中心式 CRN的調(diào)度問(wèn)題描述為信道分配和功率分配聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題，目標(biāo)是最大化網(wǎng)絡(luò)能效。由于求所述問(wèn)題的最優(yōu)解一般是NP-hard的，進(jìn)而提出一種基于改進(jìn)粒子群算法的中

3、心式CRN能效調(diào)度算法。所提算法使用一對(duì)粒子表示信道和功率聯(lián)合分配方案，并對(duì)原始粒子群算法做適當(dāng)改進(jìn)以加快收斂速度和提高求解精度，最終通過(guò)兩個(gè)粒子群的同步迭代更新求得所述頻譜分配問(wèn)題的近似全局最優(yōu)解。仿真結(jié)果表明，所提出的算法能在吞吐量損失較小的情況下提高網(wǎng)絡(luò)能效，并保證用戶最小速率要求。
　　最后，研究認(rèn)知無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)（CRSN）的簇內(nèi)頻譜分配優(yōu)化。在考慮信道切換延遲的情況下，描述了CRSN簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的能耗模型以及授權(quán)頻譜占用模型