文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
认知无线电网络系统的频谱分配研究
姓名:沈嘉
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李少谦
20090501
中文摘要无线频谱资源的稀缺是一种相对的稀缺,即某些频谱资源上承载了大量的韭务,而另一些频谱资源却又浪费严重,或者说利用不足。针对目前这种频谱资源紧张的闯题,人们提出了认知无线电的概念,希望利雳认知无线电有效地提升频谱资源的利用率,实现频谱的灵活分配。认知无线电是一个智能无线通信系统。它能够感知外界环境,并使用人工智能技术从环境中学习,通过实时改变某些操作参数热绱涔β省⒃夭ㄆ德屎调制技术等蛊淠诓孔刺视邮盏降奈尴咝藕诺耐臣菩员浠佣迪秩魏时间,任何地点的嵩度可靠通信和对频谱资源的有效利用。认知用户是在对授权用户不造成影响的前提下,通过择机的方式来对授权频段进行利用。而如何在认知用户闻进行频谱分配,是认知无线电研究的重点之一。本文首先介绍了认知无线电的基本概念和相关研究背景,作为本文研究的背景知识和理论基础。第二部分,本文首先介绍了认知无线电的频谱共享模型,并对频谱分配的原则和频谱分配技术分别进行介绍。接着,针对目前主要的基子博弈论的和基于图论的在上述圭要的分配模型之外,其他文献还涉及了另外的一些分配方式,例如将蚁群、鱼群等理论交叉用于认知无线电系统的接入和频谱分配过程。本文的第三部分提出一种结合组合数学中稳定婚姻闯题的认知无线电频谱配对算法:通过建模给出了认知用户对频谱、以及频谱对认知用户的偏好优先级准则,再通过配对算法达到运算的收敛,最后实现频谱的分配。通过仿真验证了该算法具有快速收敛的特点,并且在一定程度上提高了系统的满意度。颜色敏感的圈论着色算法是基于图论的频谱分配模型中较常见的分配方式之一,该算法充分考虑了频谱分配中频谱效益的差异性和干扰频谱的差异性等因素,同时还分别对在协侔式和非协作式条件下频谱分配算法的差异进行了研究。但是,该算法对频谱分配的公平性没有进行充分考虑,即没有考虑认知用户由于可用频由于本文的主要研究内容是认知无线电系统中的动态频谱分配问题,因此在频谱分配方式作了介绍说明。
谱数的差异而导致的分配不公平的情况。针对此问题,本文在第四部分提出一种结合颜色度的公平性算法,并且通过仿真验证了该算法与颜色敏感的图论着色算法中的最大效用算法相比,在总效用损失不大的前提下,得到了更加公平的频谱分配结果。关键词:认知无线电,频谱分配,配对算法,颜色度中文摘要Ⅱ
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图目录图频谱资源利用情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图认知循环模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图频谱分配技术分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图干扰溢度模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图基于配对算法豹频谱分配策略流摆图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯个次用户对、个信道情况下,次用户的频谱分配变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同次用户对数和不同信道数下的满意度泷较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图分布式公平算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图公平性算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图认知无线电系统网络模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。图认知系统网络拓扑结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图认知无线电网络示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图图分布式贪婪算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图认知无线电网络系统示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同认知用户个数的总效益情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同认知用户个数的频谱分配方差情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图频谱数为现S没猯钠灯追峙淝榭觥
表目录表认知无线电技术标准汇总表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一表男女双方的偏好情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表男女双方不完备的偏好情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表男女双方经过补充后的完备偏好情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表诺馈⒋斡没Ф云ê糜畔燃侗怼表基于配对算法的频谱分配仿真参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表公平性算法仿真参数表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
列凇匕埘缩略词表英文缩写荚文全称孛文释义高级频谱管理协调接入频段颜色敏感匏圈论着色动态网络规划管理动态频谱接入动态频谱分配数字视频广播联邦通信委员会全球移动通信系统混合式频谱分配电气电子工糕瘴协会干扰温度莺嚣电信联盟联合资源管理媒质接入控制正交频分复用无线个人数字处理无线接入弱络无线接入网络管理器无线毫知识表示语富软件定义无线电信干嗓比