基于認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜管理機(jī)制研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線通信應(yīng)用的快速發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能提出了越來(lái)越高的要求，相應(yīng)地導(dǎo)致了對(duì)帶寬越來(lái)越大的需求量，在這種形勢(shì)下，無(wú)線頻譜成為了一種日益緊缺的資源。然而，傳統(tǒng)的固定頻譜分配策略卻制約了頻譜資源利用率的進(jìn)一步提高。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（Federal Communications Commission，F(xiàn)CC）的調(diào)查，很大一部分固定分配的授權(quán)頻段僅僅被零星地使用，從而造成了頻譜資源的極大浪費(fèi)。
　　認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)被認(rèn)為能夠解

2、決這一困境，使得頻譜資源得到更有效的利用。認(rèn)知無(wú)線電設(shè)備可以以次用戶的身份動(dòng)態(tài)地使用已授權(quán)頻段，同時(shí)不會(huì)對(duì)授權(quán)用戶造成嚴(yán)重干擾。認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比較，具有工作頻段不固定，頻譜環(huán)境變化快，需要快速避讓主用戶等特點(diǎn)，使得其在協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上具有較高的挑戰(zhàn)性。
　　本文的工作基于國(guó)內(nèi)首個(gè)認(rèn)知無(wú)線電試驗(yàn)系統(tǒng)：動(dòng)態(tài)頻譜寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)（DYS系統(tǒng)），針對(duì)該系統(tǒng)獨(dú)特的混合式網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，提出了混合式網(wǎng)絡(luò)下的組網(wǎng)協(xié)議框架，針對(duì)多信道

3、網(wǎng)絡(luò)的頻譜分配問(wèn)題，著重研究和設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)的頻譜管理機(jī)制，并在實(shí)際系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了整套協(xié)議，實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)表明該機(jī)制能夠有效實(shí)現(xiàn)混合式組網(wǎng)以及主用戶避讓等功能。同時(shí)本文也分析了該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上的若干缺陷，例如頻譜利用率低，集中式的頻譜決策機(jī)制等等。
　　針對(duì) DYS系統(tǒng)現(xiàn)有設(shè)計(jì)的不足之處，本文研究了 DYS系統(tǒng)的混合式網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下的分布式信道分配算法 New-DYS，該算法基于 DYS系統(tǒng)框架而設(shè)計(jì)，但具有以下改進(jìn)：1）該算法允許網(wǎng)絡(luò)系