認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享問題研究.pdf

1、目前,網(wǎng)絡(luò)的寬帶化、業(yè)務(wù)多樣化使得無線網(wǎng)絡(luò)處于快速地發(fā)展之中,但是現(xiàn)有的固定頻譜管理模式使得無線網(wǎng)絡(luò)頻譜資源日益匱乏。動(dòng)態(tài)變化的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,更加加劇了業(yè)務(wù)需求和資源緊缺之間的矛盾,從而嚴(yán)重束縛了無線網(wǎng)絡(luò)的部署和運(yùn)行。認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)通過對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能學(xué)習(xí)、推理和決策,實(shí)現(xiàn)頻譜資源的有效共享與優(yōu)化利用,成為提高頻譜資源利用率的根本手段。在動(dòng)態(tài)和異構(gòu)環(huán)境下,認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)不僅能夠提供了無線頻譜管理的全新模式,還能提供更為優(yōu)越的用戶體驗(yàn)

2、。
　　在此背景下,本文研究了認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)中的頻譜共享問題。之前的一些關(guān)于頻譜共享的研究模型中,大多考慮頻譜感知,頻譜接入,頻譜決策方面的研究,很少有關(guān)于頻譜移動(dòng)的研究。而且在研究頻譜移動(dòng)的模型中,文獻(xiàn)[1]和[2]雖然建立了模型來研究頻譜移動(dòng)的性能,但是只考慮一對(duì)認(rèn)知無線電用戶進(jìn)行頻譜切換的情況,文獻(xiàn)[3]考慮了多對(duì)認(rèn)知無線電用戶之間的沖突,但是沒有考慮存在授權(quán)信道和未授權(quán)信道的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在文獻(xiàn)[4]和[5]中,考慮了這種網(wǎng)絡(luò)

3、環(huán)境,但是這些模型是基于主動(dòng)性感知策略的,忽略了認(rèn)知無線電用戶與授權(quán)用戶之間的沖突。
　　基于以上的情況,本文重點(diǎn)研究了頻譜移動(dòng)的問題,做出了以下的工作:一,提出了對(duì)文獻(xiàn)[3]改進(jìn)的離散馬爾可夫模型來描述了存在未授權(quán)信道和授權(quán)信道的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下認(rèn)知無線電用戶的頻譜切換的性能。二,考慮認(rèn)知無線電用戶有兩種進(jìn)入信道的方式:第一種方法,隨機(jī)進(jìn)入未授權(quán)信道和授權(quán)信道。第二種方法,優(yōu)先進(jìn)入未授權(quán)信道,當(dāng)沒有空閑信道時(shí)才進(jìn)入授權(quán)信道。本文分別分

4、析了這兩種方法的性能。三,對(duì)于認(rèn)知無線電用戶在授權(quán)信道的環(huán)境下,采用被動(dòng)性感知策略,即若授權(quán)用戶到達(dá)授權(quán)信道,并且與之沖突之后,才會(huì)感知到這種沖突,并且研究了這種感知時(shí)延對(duì)性能的影響。四,考慮多對(duì)認(rèn)知無線電用戶之間的競(jìng)爭(zhēng)策略對(duì)性能的影響。本文分別根據(jù)吞吐率,切換率,平均切換時(shí)延等參數(shù)將本文提出的模型與文獻(xiàn)[3]中馬爾可夫模型進(jìn)行了仿真比較。仿真結(jié)果顯示,含有未授權(quán)信道的情況下的頻譜切換的性能比不含授權(quán)信道的性能要好,其中,使用優(yōu)先進(jìn)入未