文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
认知无线网络中资源分配关键技术研究
姓名:孙大卫
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:郑宝玉
2011-03
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要
摘要
无线通信技术飞速发展的今天,人们对无线通信网络的数据传输要求也随之增加,无线
频谱的稀缺性便成了限制无线通信业务可持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio)技
术被认为是解决无线频谱紧缺问题的一种新技术。认知无线电是无线通信领域的一项革命性
技术,无线用户利用该技术可以智能地感知周围环境,搜索可用频谱资源,然后进行动态频
谱接入,接入后智能的进行资源分配,从而提高通信系统的容量和频谱利用率。
本文将认知无线电与正交频分复用(OFDM)相结合,以有效提高认知用户频谱使用效
率,增加认知用户利用授权用户频谱资源的可能性。在认知无线网络中支持不同 QoS 需求的
用户通信的关键问题是最优化系统资源,该问题涉及如何智能地利用现有网络资源,同时满
足不同通信服务的 QoS 需求。本文着重讨论认知 OFDM 网络中多用户多种资源的优化配置。
首先,本文回顾了认知无线电技术背景和发展现状,并介绍了认知 OFDM 网络频谱分配
原则、分配方式以及常见的资源分配模型,重点介绍了干扰温度模型以及认知 OFDM 自适应
分配模型,为本文研究提供了理论依据。
其次,在 RA 和 MA 两种准则下研究了认知 OFDM 网络中单用户资源分配。单用户的资
源分配只涉及功率和比特的分配,不需要子载波的分配。在介绍了传统的功率和比特分配算
法的基础上,文章提出了改进的算法。仿真结果证明改进算法获得了最优的分配性能,同时
也减小了计算复杂度。
再次,在 RA 和 MA 两种准则下研究了认知 OFDM 网络中多用户资源分配问题。多用户
资源分配较为复杂,需要子载波与功率和比特的联合分配才能获得最优解。基于传统的分配
方法,文章提出了相应的改进联合分配算法。仿真结果表明改进的联合分配算法较传统算法
获得了很好的分配性能,复杂度大大降低。
最后,我们介绍了一种新的多媒体混合认知 OFDM 网络。根据不同用户的不同 QoS 需
求将用户分为 DS(Delay-sensitive)用户和 DT(Delay-tolerant)用户。合并了 RA 和 MA 准
则建立了混合资源分配数学模型,在建立的数学模型基础上,我们提出了改进的资源分配算
法。仿真结果表明,改进的联合分配算法在信道容量和服务中断概率上比 FSA-WF 和
FSAP-WF 算法的性能有了大幅度提高。

关键词:认知 OFDM 网络干扰温度资源分配速率自适应准则余量自适应准则
I
南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT
With the great improvements of the munication techniques, peoples need higher
data transmitting rates, so the scarcity of wireless spectrum resource restricts the sustainable
development of munications. Cognitive Radio (CR) technology is a promising
technology for munication that is regarded as an effective method to solve the problem
of the shortage of wireless spectrum. Secondary Users implement CR technology to sense outside
radio surroundings, search for available spectrum resources, access spectrum holes and allocate
resources dynamically. Hence, spectrum efficiency is improved and system capacity is increased.
This bines CR with Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM),
and improves the utilization of spectrum resource effectively. It increas