認知無線電的頻譜檢測優(yōu)化算法與MAC協(xié)議設計.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，無線數(shù)據(jù)通信業(yè)務呈現(xiàn)爆炸式增長，而基于傳統(tǒng)的固定分配策略，無線網(wǎng)絡的頻譜資源即將耗盡。為解決這一問題，研究者們提出了一種新穎的頻譜分配方案——認知無線電技術，即通過政府允許，未授權的業(yè)務類型用戶可以動態(tài)的發(fā)現(xiàn)授權用戶的頻譜空洞并接入傳輸，同時，通過有效的調(diào)度策略，為授權用戶對授權用戶的干擾可望降到最低，從而使授權頻譜利用率得到極大增加。
　　 本文以認知無線電為背景，在占用時間和空閑時間分布服從負指數(shù)分

2、布條件下，首先分析了二級用戶對授權信道占用進行參數(shù)估計建模的過程，之后，基于參數(shù)估計建立的模型，通過使單次檢測的頻譜機會收益最大，即檢測效率最優(yōu)，得到了二級用戶的最佳檢測周期，設計提出了二級用戶的優(yōu)化的MAC 檢測算法，達到了檢測精度與檢測開銷的有效均衡。
　　 首先，作者首先總結(jié)了無線認知網(wǎng)絡中的主要技術現(xiàn)有的檢測算法，包括物理層檢測和MAC 層檢測，對比了其優(yōu)勢和不足，對現(xiàn)有的頻譜檢測方法存在的挑戰(zhàn)進行了詳盡的總結(jié)，并著重分

3、析了現(xiàn)有的方法存在的缺陷。進一步的，作者利用二級用戶基于歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并詳細分析了在負指數(shù)分布模型下，對信道占用分布和信道空閑分布的參數(shù)進行估計，并使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行假設檢驗的過程。
　　 另一方面，作者研究了基于授權用戶信道概率模型的調(diào)度算法的問題，推導了當授權用戶信道使用服從指數(shù)分布時，二級用戶的最優(yōu)檢測時間間隔，提出了一種基于一級用戶網(wǎng)絡概率分布的調(diào)度算法。該算法通過統(tǒng)計授權用戶對信道占用時間概率分布，采用最佳的檢測時間間隔