论文部分内容阅读
随着无线通信技术的飞速发展,频谱资源变得越来越紧张。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。它能够智能感知无线通信环境,根据一定的学习和决策算法,实时自适应地改变系统工作参数,动态的检测和有效地利用空闲频谱。认知用户在使用频谱前,需要对频谱进行合理的分配。因此,频谱分配是一个重点研究的课题,本文的研究工作就是在这样的环境下展开的。
本文首先介绍认知无线电的基本知识,接着讨论了认知无线电的频谱管理策略、分配原则和分配技术。随后简单介绍了图论的基本知识,详细阐述了在认知网络中的图论数学建模。并对其它的三种常见的模型:定价拍卖模型、干扰温度模型和博弈论模型进行介绍总结。
接着对两种经典的图论模型分配算法进行分析和总结,针对历史信息图着色算法的局限性,信道吞吐量归一化的缺点,在此基础上引入信道模型,使得信道吞吐量效益的差异化,通过在频谱分配的过程中,加入对信道吞吐量因素的考虑,改进了频谱分配算法,并针对图论模型的特点,深入的分析了认知链路的干扰情况。仿真结果显示,改进算法在吞吐量性能上有所改进,更能适应实际的认知网络环境。
然后,根据实际的认知网络,从认知用户的角度考虑,不同的传输业务需要不同的带宽。分配的过程中如果不考虑认知用户的需求情况,就可能会使对带宽需求很小的认知用户占据更多的信道,从而达不到认知无线电提高频谱利用率的目的。于是在频谱分配的过程中,加入对认知用户的需求因素的考虑,改进了频谱分配算法。仿真结果表明,通过牺牲一部分的系统总带宽,可以获得在满足用户需求上的性能提高,符合了最小化未满足需求的分配目标,提高了系统的公平性。
最后对全文进行了总结与展望,重点指出了今后需要继续进行的相关研究工作。