文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
认知无线电系统中动态频谱接入方法的研究
姓名:胡晗
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:朱琦
20100301
摘要学模型,提出了分级接入策略下的动态频谱共享系统租次用户依概率接入策略下的基于干基于动态频谱接入中的“频谱池”概念,本文提出了一种新的系统模型——应急通信系统,此系统在传统的主次用户的基础上,增加了一种特殊的次用户类型——应急用户。入,使得多个次用户接入性能在高效性和公平性之间实现了较好的均衡。现阶段所采用的静态频谱分配策略,由于其自身的技术缺陷,往往会导致频谱利用效率不高。为了更加有效提高频谱利用率,近年来,“授权频段亩灯捉尤,方法,作为提高频谱利用率的一种有效途径,被广泛关注。次级用户为非授权用户疭ü兄@醇觳饪捎玫摹捌灯卓昭ā保⒁机会接入姆绞浇尤肫灯住4佣=饩銎灯鬃试床蛔悖迪制灯动态管理和提高频谱利用率等问题,开创了崭新的局面。本文以现阶段无线频谱资源紧张为研究背景,对基于认知无线电技术的动态频谱共享和频谱接入的相关内容进行了介绍,并对马尔科夫研究方法进行了分析。利用马尔科夫数扰门限的动态频谱接入系统,并对这两种系统性能进行数学建模,理论分析。在该系统中,为了保证应急用户的服务质量畂,提出了三级优先级的频谱接入方案,接入优先级顺序依次为:主用户庇没次用户;同时,使用三维马尔科夫链模型,分析并推导出包括应急用户、次用户阻塞率和强制中止概率在内的系统性能指标。结果表明,该三级优先级接入策略很大程度上改善了应急通信系统中应急用户的通信质量。另一方面,针对在不干扰授权用户饔没正常通信的情况下,提高用户用户灯资褂眯饰侍猓疚奶岢隽斯泊媸幕诟扇琶畔薜亩灯捉入系统模型。为了最大程度的提高频谱利用率,基于该模型,进一步设计了次用户的概率接入方式。仿真数据表明,在该系统中,通过次用户使用比例公平准则进行概率接关键词:认知无线电,动态频谱接入,频谱池,干扰门限,马尔科夫模型南京邮电大学硕士研究生学位论文
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【的一种软件无线电技术向市场迈进的过程伴随着通信事业的发展,用户日益增长的需求正不断推动着移动通信系统的更新换代,特别是用户对高数据速率和高业务质量的强烈需求,进一步促进移动通信技术的革新。因此,衡量每一代移动通信系统的性能指标往往是数据速率和频谱利用率。然而,有限的频谱资源往往会成为制约无线通信系统发展的瓶颈。另一方面,学者们近年来通过监测分析当前无线频谱使用状况发现:一部分已授权的频谱通常使用率非常低,在特定的时间段甚至出现未被使用的情况;然而另一部分频点却在超荷使用,出现了频谱过载的现象。这样的频谱使用率不均问题很大程度上就造成了频谱浪费。美国联邦通信管理委员会这一点,于年月出版了频谱政策任务组撰写的一份报告。该报告指出,当前分配的绝大多数频谱的利用率为%一%。因此,衔5鼻按嬖诘淖钪饕N侍獠⒉皇敲挥频谱可用,而是现有的频谱分配方式导致资源没有被充分利用。只有彻底改变当前固定频谱分配政策,部分甚至全部采用动态频谱分配政策,使用多种技术可以实现“频谱共享”,才能彻底改变频谱缺乏的问题。采用频谱共享技术,允许部分未授权用户在不影响主要用户的前提下动态共享部分频点,可以极大地缓解目前频谱资源紧张的问题【浚现N尴叩技术应运而生,通过该技术,我们可以从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而为解决频谱资源不足,实现动态频谱管理及提高频谱利用率等问题,开创了无线资源崭是以软件无线电为扩展平台的一种新的智能无线通信技术。它是由中衍生出的新技术。随后博士在年瑞典皇家科学院举行的博士论文答辩中臼徊窖芯苛巳现N尴叩缡侨绾瓮ü尴叩缰J睹枋鲇镅刺岣吒鋈宋,充分注意到了新的局面。认知无线电篶南京邮电大学硕士研究生学位论文绪论
.现N尴叩绲母拍罴跋喙厥跤塑塞坚皇奎堂婴主塑窒生兰篁丝塞堡丝线通信业务的灵活性,并给出了跨学科的认知无线电的概念总结。年,美国联邦通信委员会⒉剂似灯渍咛乇鸸ぷ髯楸ǜ妗】,并于年略诨J⒍俪闪⒘巳现无线电工作组。在年拢拦刮铀拐倏A艘桓鋈现N尴叩绲难趸嵋椋标志着认知无线电技术正式起步。随后美国联邦通信委员会提出了用认知无线电技术辅助实现的开放频谱系统:娑ㄊ谌ㄓ没主用户哂凶罡叩优先级接入频谱,而具有认知功能的非授权用户斡没Щ駽没可在对授权用户不造成干扰的情况下伺机接入可用频谱。即采用交叉共享方式在主用户未使用频谱的时间借机占用该频谱,它与采用重叠共享频谱方式的超宽带术相比,显然更具优势。所以近年来,认知无线电技术已经逐渐成为当前无线通信技术中最热门、最具发展