无线网络中的分布式机会信道接入研究

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1、圍游孩种Ａ少善胃博±学位论文．圓（＾＾）Ｉ无线网络中的分布式机会信道接入研究圓图＾１作者姓名董董＜ｊｇＢ指导教师姓名、职称于全教授ｇ申请学位类别军事学博±ｊ｜！西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优狂的科学遣德，本人声明所呈巧的论文是我个人巧导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，餘了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含共他人己经发表或撰写过的研巧成果也不包含；？？为获得西安电子科技

2、大学或其它教育化构的学位或证书而使用过的村料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承巧切法律贵任。遗屬日：：本人签名期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ：研究生在校攻读学位蝴间论文工作的知识产权属于叫女电子科技乂学。学校行权保阐送交论文的巧印件，允许查阅、借阅论文；学校ｕＪＷ公布论文的全部或部分内辑，允许采用影印，、缩印或其它复制手段保存论文。

3、同时本人保证结合学位论文研巧成果完成的论义，、发明专利等成果署名单位为西安电子科技乂学。保密的学化论义在＿年解密后适用本技极书。ｊｉ－畫茲本人签名：甘师签名：如＇６—＾－Ｍ曰期：日期：学校代码10701学号1029110103分类号TN82密级公开西安电子科技大学博士学位论文无线网络中的分布式机会信道接入研究作者姓名：董蕾一级学科：军队指挥学二级学科：军事通信学学位类别：军事学博士指导教师姓名、职称：于全教授学院：通信工程学院提交日期：2016年3月DistributedOppor

4、tunisticChannelAccessinWirelessNetworksAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinMilitaryCommunicationsByLeiDongSupervisor:QuanYuProfessorMarch2016摘要摘要随着当今无线通信与移动互联网产业的蓬勃发展，高速数据传输成了未来通信业务发展的一个

5、核心方向。然而，由于可用的频谱资源日益紧缺，导致了高速数据传输技术的研究面临瓶颈。因此，如何更合理地分配以及更有效地利用现有的频谱资源，成为解决频谱资源紧缺的一个突破口。在这种情形下，一种能够有效地提高频谱资源利用率的机会式信道接入技术应运而生。机会式信道接入是一种结合PHY层和MAC层的跨层信道接入协议，在进行信道接入决策时，系统根据信道状态的好坏决定是否接入信道。在集中式网络中，中心控制节点能够获取全局状态信息，因此机会信道接入对集中式网络尤其适用，并且基于该领域的研究也取得了很多成果。然而，由于分布式网络中不存

6、在中心控制节点，机会信道接入在这种特定网络下的研究还处于初步发展阶段。基于上述认识，本文将此方向作为研究重点。本文的主要工作及贡献如下：1.研究了连续传输速率下DF中继网络中的分布式机会信道接入。连续传输速率是指系统采用信道所能提供的最大速率进行传输。在最优停止理论的指导下，以最大化系统平均吞吐率为目标，首先给出了需要获取DF两跳信道信息的完全信道接入策略。由于DF中继网络中系统的总体信噪比由两跳中较小的决定，又提出了只需获取第一跳信道信息即可进行决策的部分信道接入策略。相较于完全信道接入策略，该策略可以节约信道探测

7、时间，进而改善系统性能。为了更充分地利用时间分集所提供的性能增益，又研究了在多个信道相干时间内传输的中继等待策略。根据部分信道接入策略与中继等待策略的特点，提出了结合各自优势的混合双层信道接入策略。上述四种策略均为在实际应用中简单易行的纯门限策略，门限由快速收敛且计算复杂度较低的迭代算法得出。仿真结果分析了策略之间的性能增益，并证明了所提理论算法的可靠性。2.在固定中继与非固定中继两种场景下，研究了离散传输速率下DF中继网络中的分布式机会信道接入。离散传输速率是指系统采用特定的离散传输速率集内的元素进行传输。由于离散

8、传输速率的特有结构，最优接入策略的求解与在连续传输速率下的求解存在较大差异。此外，连续传输速率下非固定中继系统的机会信道接入研究面临一定困难，因此，离散速率下非固定中继系统的研究成果对连续速率下的相关研究具有重要的启示意义。在固定中继DF协作网络中，首先提出了离散传输速率下的完全信道与部分信道接入策略。随后，利用离散传输速率的特性，提出了对系统