认知无线网络中基于qos优化的视频传输策略研究与仿真

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1、中文图书分类号：TN925密级：公开UDC：621.39学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：认知无线网络中基于QoS优化的视频传输策略研究与仿真论文作者：安培领域：软件工程指导教师：侯义斌教授论文提交日期:2016年6月UDC：621.39学校代码：10005中文图书分类号：TN925学号：S201325028密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目认知无线网络中基于：QoS优化的视频传输策略研究与仿真英文题目RESEARCH：ANDSIMULATIONOFQOS-BASEDVIDEOTRANSMISSIONSTR

2、ATEGIESINCOGNITIVERADIONETWORKS论文作者：安培领域：软件工程研究方向：无线网络申请学位：工程硕士专业学位指导教师：侯义斌教授所在单位：软件学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志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。签名：安培日期：2016年6月

3、12日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：安培日期：2016年6月12日导师签名：侯义斌日期：2016年6月12日摘要摘要随着无线通信技术的迅猛发展，人们在无线通信方面的需求不断激增，而现有的低利用率频谱分配方案已经不能满足随之而来的大量频谱需求。为解决这一问题，人们提出了认知无线电技术，它采用动态的频谱接入策略，有效地提高了频谱的利用率。无线视频传输业务作为

4、无线通信业务重要组成部分，一直都是认知无线网络研究的热点，为保障传输视频的质量，大量的视频传输策略被研究人员提出，但大部分策略都是以保障主用户（PrimaryUser,PU）视频质量为目标，而忽略次用户的视频质量保障，因此，研究在不影响主用户正常通信质量的前提下，如何提高所有次用户视频传输业务的平均服务质量（QualityofService,QoS）是非常有意义的。认知无线网络中次用户对授权频谱的接入有两种模式：频谱填充式（SpectrumOverlay）和频谱衬垫式（SpectrumUnderlay），本文分别对两种模式下的视频传输策略做了研究。在填充式接入模式下，

5、本文采用集中式网络结构，将次用户视频传输业务的QoS指标映射到峰值信噪比（PSNR）模型中，然后把丢包率和传输速率联合应用层的QoS特性进行跨层优化，并通过改进的贪婪算法求解，最后得到能够提高次用户平均QoS的视频传输策略。在衬垫式接入模式下，本文采用通用型干扰温度模型来测量和限制次用户信号对主用户通信的干扰，通过控制次用户的发射功率使得干扰温度低于主用户设置的上限，然后把次用户的发送功率和数据传输速率与应用层的QoS特性进行联合优化，根据优化问题的特性，将其分解成多个相互独自的子优化问题，最后采用改进的贪婪算法求得能够提高次用户平均QoS的视频传输策略。最后，本文分

6、别对频谱填充式和频谱衬垫式两种模式下提出的视频传输策略进行了仿真，证明了相对于基于吞吐量优化的视频传输策略，它们能够显著提高次用户视频业务的平均QoS。关键词：认知无线网络；视频传输策略；QoS；次用户I北京工业大学工程硕士专业学位论文AbstractNowadays,wirelesscommunicationtechnologysaredevelopingrapidly,andleadtothesharpriseofrequirementsofwirelesscommunicationservices.Buttheexistingspectrumallocation

7、schemeofwirelessspectrumresourcehasmanydisadvantages,suchasstaticalwirelessspectrumallocationscheme,lowutilizationradioandsoon.Itcan’tmeetthedemandoflargeamountofspectrumrequirements.Inordertoslovetheseproblems,researchersinventedanewtechnology,cognitiveradiotechnology,whichuse