基于認知用戶QoS及信道特征的動態(tài)頻譜分配.pdf

1、新興的無線通信技術(shù)迅速發(fā)展，頻譜資源非常珍貴，但是限于現(xiàn)行的頻譜管理辦法，可用的頻譜利用率卻不高。認知無線電是為提高授權(quán)頻譜資源利用率產(chǎn)生的技術(shù)。動態(tài)頻譜分配是認知無線電的一項關(guān)鍵技術(shù)，本文主要從認知用戶可以獲得的帶寬效益、信道利用率、認知用戶QoS和認知用戶傳輸數(shù)據(jù)可靠性幾個方面提出了關(guān)于動態(tài)頻譜分配的算法。
　　 本文先提出了一種基于Kuhn-Munkres保證認知用戶QoS的動態(tài)頻譜分配算法，目標是提高認知用戶可以獲得的帶

2、寬效益和信道的利用率，同時保證認知用戶的QoS，即縮短認知用戶等待分配信道的時間。首先對認知用戶和信道劃分優(yōu)先權(quán)，再規(guī)定不同優(yōu)先權(quán)的認知用戶只能使用特定優(yōu)先權(quán)的信道，最后利用圖論中的Kuhn-Munkres算法完成分配。該算法的特點是將認知用戶和信道兩個方面結(jié)合考慮，通過相關(guān)規(guī)定縮短認知用戶占用信道的時間，以信道的利用率和認知用戶可以獲得的帶寬效益為優(yōu)化條件，并采用Kuhn-Munkres算法獲得兩者之間的折中。實驗仿真表明，本算法認知

3、用戶可以獲得的帶寬效益接近于貪婪算法，在認知用戶數(shù)與信道數(shù)相等的前提下，信道的利用率接近1，同時明顯縮短了申請發(fā)送數(shù)據(jù)的認知用戶等待分配信道的時間。
　　 在實際的認知用戶使用信道發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，主用戶可能會突然切入使用授權(quán)信道，因為主用戶對授權(quán)信道擁有優(yōu)先權(quán)，對授權(quán)信道的使用具有隨機性，認知用戶在傳輸數(shù)據(jù)的過程中有隨時被中斷的可能，認知用戶的權(quán)益無法保證。在基于Kuhn-Munkres算法保證認知用戶QoS的動態(tài)頻譜分配算法

4、中沒有考慮到這種情況，所以本文又提出一種保證認知用戶使用空閑信道傳輸可靠性的動態(tài)頻譜分配算法。
　　 首先統(tǒng)計出每一條授權(quán)信道的空閑時長和空閑概率，并預計出每一個認知用戶發(fā)送數(shù)據(jù)擬占用信道的時間;然后進行比較:當認知用戶的擬占用信道時間小于等于授權(quán)信道的最小空閑時長時，采用Kuhn-Munkres算法將這部分空閑的授權(quán)信道分配給認知用戶;當認知用戶擬占用信道的時間大于所有的授權(quán)信道的最小空閑時長或者認知用戶在使用信道傳輸數(shù)據(jù)過程