認知無線網(wǎng)絡接納控制算法研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，人們對高速數(shù)據(jù)業(yè)務的需求使得數(shù)據(jù)流量迅猛增長。據(jù)統(tǒng)計，頻譜資源的利用率約為15％，并不高效的頻譜資源分配方案加劇了頻譜資源嚴重短缺的問題。這種情況使得認知無線電技術隨之產(chǎn)生。認知無線電技術主要是指通過頻譜感知技術發(fā)現(xiàn)空閑頻譜并合理利用頻譜，具體來說就是二級用戶（SU）不斷感知周圍的頻譜環(huán)境并且在不影響一級用戶(PU)傳輸?shù)那疤嵯拢瑱C會主義地接入并使用授權頻譜，這種動態(tài)頻譜接入方法能有效地提高頻譜資源的利用率。但

2、是，由于一級用戶（PU）到來可能會隨機擠占正在活動中的二級用戶（SU），這樣一級用戶和二級用戶的QoS得不到保障，因此提出了接納控制技術。接納控制技術能夠有效地平衡系統(tǒng)性能指標參數(shù)中的阻塞率和掉線率。
　　本文的主要貢獻是，提出并分析了在集中式認知無線網(wǎng)絡下的三種接納控制算法，指出其中最佳的算法。這三種接納控制算法分別是：基于整數(shù)信道預留的接納控制算法、基于小數(shù)信道預留的接納控制算法和基于接納概率的接納控制算法。本文通過使用隨機過

3、程以及概率論的相關知識對集中式認知無線電網(wǎng)絡環(huán)境的頻譜分配過程進行了建模，建立了一個可擴展、可編程歸納的連續(xù)時間馬爾科夫模型（CTMC）來分析該認知無線電網(wǎng)絡的性能（包括二級用戶的吞吐率、掉線率和阻塞率）?；陬A留信道的接納控制算法在嚴格保證二級用戶掉線率和最大化二級用戶吞吐率的條件下，查找出最佳的預留信道數(shù)。在接納概率的接納控制算法中通過解決非線性最優(yōu)問題，使得二級用戶的吞吐率在嚴格保證用戶掉線率的情況下，相比于其他算法能夠達到最大化