基于认知无线电动态频谱分配关键技术的研究

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1、南京邮电大学硕士学位论文基于认知无线电的动态频谱分配关键技术研究姓名：杨爱晶申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：朱洪波2011-03南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要随着无线通信技术的不断发展，频谱资源的使用日趋频繁，无线频谱的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电技术被认为是解决无线频谱紧缺问题的一种新方法。认知无线电技术从研究初期的概念范畴，到如今作为未来通信的十大热点技术之一，涉及网络架构和从物理层到网络层等多个层面关键技术的研究。本文主要对认知无线电的关键技术之一的频谱

2、分配算法进行研究。频谱分配算法能够针对认知无线电的无线环境，有效利用网络资源，提高系统容量，对改善认知无线电系统的性能起决定性作用。本文主要对认知无线电的关键技术之一——动态频谱分配算法进行了研究,并给出了动态频谱分配算法的三种主要模型。接着，研究了现有的基于图论模型的频谱分配算法，现有的算法分配时没有从用户需求的角度出发，这样会导致分配的不公和资源的浪费，以及分配时间开销过大。针对这个问题，本文提出了一种“结合用户需求的频谱分配算法”。仿真表明：这种算法与现有的算法相比，能使用户未满足的带宽需求减少，并且大大

3、减少了运算时间。文章的最后提出了“结合用户需求的局部优化算法”，它对“局部议价算法”进行了改进，仿真表明，该算法虽然没有像全局分配那样接近最优，但是节省了计算开销，提高了运算速度，适应了认知无线电变化快的特征。关键词：认知无线电频谱分配图论着色模型I南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstractWiththedevelopmentofradiocommunicationtechnology,spectrumresourcehasbeenmorewidelyused.Thescarcenessof

4、wirelessspectrumhampersthedevelopmentofwirelesscommunicationservices.CognitiveRadio(CR)technologyisarevolutionarytechnologyofwirelessmobilecommunication,whichisconsideredasanovelmethodtosolvetheproblemoftheshortageofwirelessspectrum.Cognitiveradiotechnology,

5、whichisconsideredasaconfinedconceptincoinedstage,hasbecomeoneoftenhotspotcommunicationtechnologiesinthefuture.ItsresearchesinvolvenetworkarchitectureandkeytechnologiesfromPHYlayertonetworklayer.Thisthesismainlyresearchesspectrumallocationalgorithm,whichisone

6、ofcognitiveradiokeytechnologies.Spectrumallocation，oneimportantpartofthecognitiveradiotechnology，whichusesnetworkresourceseffectivelyandincreasesthesystemcapacity,playsavitalroleincognitiveradiosystemperformance.Atthebeginningofthisthesis,thethreemodelsofthe

7、dynamicspectrumallocationalgorithmareintroduced.Secondly,itmainlystudiestheexistingspectrumallocationalgorithms,whichbasedongraphcoloringtheory.Aimingatthedisadvantageofnotbasedondemandsofusersinexistingmethods,animprovedspectrumallocationalgorithmisgiven,na

8、med”ADynamicSpectrumAllocationAlgorithmCombinedwithDemandsofUsers”.Simulationshowsthattheproposedalgorithmcanmeetusers’demandsbetteranditreducesthetimeofspectrumallocating.Finally,anotherimprove