OFDM认知无线电中的自适应资源分配算法研究

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：OFDM认知无线电中的自适应资源分配算法研究学号Y001090209姓名张键导师朱琦学科专业通信与信息系统研究方向移动通信与无线技术申请学位类别工学硕士论文提交日期二○一二年二月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位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，也不包含为获得南京邮电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

2、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本

3、授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业：工学、通信与信息系统研究方向：移动通信与无线技术作者：2009级研究生张键指导老师：朱琦题目：OFDM认知无线电中的自适应资源分配算法研究英文题目：TheStudyoftheAdaptiveResourceAllocationAlgorithminOFDM-BasedCognitiveRadioSystems主题词：认知无线电；正交频分复用；资源分配；代价函数；实时业务Keyword

4、s：Cognitiveradio,Orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,Resourceallocation,Costfunction,Realtimeservice南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要近年来，随着通信技术的迅猛发展，固定频谱分配方式造成了频谱资源的短缺，许多宝贵的无线频谱资源经常空闲着，无法得到合理的利用，由此认知无线电技术成为了研究的重点。其基本思想是未被授权的用户不断对周围环境进行感知，找机会接入空闲的授权频谱进行通信，达到提高频谱利用率的目的。因此，在认知无线电中

5、，如何分配和管理这些空闲的无线频谱，对提升系统的整体性能有着关键性的作用。寻找一个好的频谱资源分配算法成为了研究的主要方面，其应当能够在确保用户可靠通信需求的前提下，提高系统总容量。本文介绍了认知无线电的概念，深入分析了认知无线电系统中的频谱分配技术，包括频谱分配技术、模型以及最优化理论。研究了多用户OFDM系统中的经典资源分配准则及算法，进一步研究了OFDM认知无线电系统中的资源分配模型及一些经典算法，并仿真了现有几种分配算法来比较其优劣。本文在深入研究现有算法的基础上，提出了一种基于OFDM认知系统的动态资源分配算法。该算法从

6、最大化次用户的总传输比特速率出发，在次用户总的发送功率限制和主用户的干扰门限限制下，基于构建的新的代价函数，运用改进的匈牙利算法进行子信道分配，然后根据次用户的需求，进行自适应比特和功率分配。仿真结果表明，该算法可以有效利用不同主用户频带间的频谱空穴，使次用户系统的吞吐量最大，同时保证各个主用户受到的干扰总量低于各自的干扰门限。在多个主用户和多个次用户的场景下，提出了一种基于QoS的动态资源分配算法。通过对次用户实时业务队列状态的分析，将实时业务的QoS需求转换为速率需求，构建了该算法的优化模型。在次用户总的发送功率和主用户的干扰

7、门限限制下，根据次用户的需求比例，对实时业务进行自适应比特和功率分配，直到满足其速率要求，最后为非实时业务分配剩余的资源。仿真结果表明，该算法可以在满足实时业务QoS需求下，最大化次用户系统容量，同时保证主用户所受干扰的限制以及次用户发送功率的限制。关键词：认知无线电；正交频分复用；资源分配；代价函数；实时业务I南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofcommunicationtechnology,thefixedspectruma

8、llocationresultedinashortageofspectrumresources.Alargenumberoflicensedwirelessspectrumtobeidle,andcannotbeeffectivelyused.Co