認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)頻譜分配及共享算法研究.pdf

1、在各種新興無(wú)線通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代信息社會(huì)，無(wú)線頻譜資源的匱乏問(wèn)題作為制約無(wú)線通信領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的主要因素之一，正逐漸引起人們的關(guān)注。除了被各種無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)占用以外，缺乏有效的頻譜管理和分配機(jī)制導(dǎo)致頻譜利用率較低是無(wú)線頻譜消耗殆盡的另一個(gè)重要原因。在這種背景下，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)作為一種高效利用頻譜資源的新技術(shù)，成為當(dāng)前無(wú)線通信研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容是認(rèn)知無(wú)線電的頻譜分配和共享技術(shù)。首先對(duì)認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)做了簡(jiǎn)

2、要介紹，包括其技術(shù)特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀等，并詳細(xì)介紹了認(rèn)知無(wú)線電的系統(tǒng)架構(gòu)、動(dòng)態(tài)信道分配策略及各種頻譜分配模型。在對(duì)采用圖著色理論模型的頻譜分配算法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，本文提出一種改進(jìn)的圖著色頻譜分配算法，通過(guò)動(dòng)態(tài)更新干擾矩陣，增加了同時(shí)共享同一子信道的認(rèn)知用戶數(shù)目，且不引起對(duì)授權(quán)用戶以及相鄰認(rèn)知用戶的干擾。此外，本文還以最大化認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)吞吐量為優(yōu)化目標(biāo)提出了相應(yīng)的算法，綜合考慮認(rèn)知用戶傳輸吞吐量以及子信道數(shù)據(jù)傳速率，同時(shí)進(jìn)一步避免了對(duì)

3、授權(quán)用戶的干擾。仿真證明，改進(jìn)算法較同類(lèi)算法在頻譜效用和分配開(kāi)銷(xiāo)方面的性能有明顯的提高；吞吐量?jī)?yōu)化算法的網(wǎng)絡(luò)平均吞吐量和子信道速率均高于同類(lèi)算法。
　　 將認(rèn)知無(wú)線電的動(dòng)態(tài)信道分配思想應(yīng)用于多跳自組織的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)，可充分利用空閑頻譜，減少數(shù)據(jù)碰撞，滿足WSN對(duì)多媒體應(yīng)用的新需求。本文在具體分析了WSN特點(diǎn)之后針對(duì)這一新的理念提出了低能耗的WSN動(dòng)態(tài)頻譜分配方案，給出了適用于動(dòng)態(tài)頻譜分配WSN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以及相應(yīng)的低