認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)合作中繼選擇算法的研究.pdf

1、在無(wú)線(xiàn)通信終端日益普及的今天，頻譜資源已經(jīng)成為了一種寶貴的稀缺資源。然而目前大部分的頻譜都是固定分配給用戶(hù)，但是用戶(hù)對(duì)頻譜的使用在時(shí)間和空間上都具有多樣性，這樣就造成了頻譜資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，頻譜資源利用率較低。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其可以感知網(wǎng)絡(luò)中的空閑頻段并動(dòng)態(tài)調(diào)整通信參數(shù)來(lái)利用空閑頻譜而得到了廣泛的關(guān)注，被認(rèn)為是一種提高頻譜資源利用率的有效途徑。然而，在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中，雙方的通信也會(huì)受到陰影、衰落等因素的影響，而不能滿(mǎn)足通信質(zhì)量。合

2、作中繼技術(shù)具有空間分集增益，可以有效地對(duì)抗衰落，提高通信質(zhì)量。中繼選擇算法是合作中繼的關(guān)鍵技術(shù)，它主要幫助用戶(hù)高效的選擇合適的中繼節(jié)點(diǎn)。而無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的大部分用戶(hù)是處于不斷移動(dòng)的狀態(tài)，將理論研究與實(shí)際的移動(dòng)模型相結(jié)合十分具有現(xiàn)實(shí)意義。所以本文主要研究的是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中針對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的合作中繼選擇算法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴將合作中繼選擇算法建立在用戶(hù)處于移動(dòng)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，更接近于現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，這是以往的研究工作所忽視卻對(duì)于算

3、法的實(shí)際實(shí)施十分必要的。⑵將優(yōu)化停止理論應(yīng)用在了動(dòng)態(tài)中繼選擇算法上，使得中繼選擇過(guò)程中不需要遍歷所有的中繼節(jié)點(diǎn)，從而大大減小了中繼選擇的時(shí)間和損耗，提高了中繼選擇的效率。本文首先介紹了合作中繼選擇算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了本文研究?jī)?nèi)容的背景意義和必要性。然后介紹了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的基本原理、移動(dòng)社交網(wǎng)的常用模型、合作中繼技術(shù)的基本原理及本文引入算法的基本原理。為了解決網(wǎng)絡(luò)中用戶(hù)移動(dòng)性的問(wèn)題，我們引入了約束馬爾科夫決策過(guò)程模型，將主用戶(hù)

4、的位置移動(dòng)和緩存器狀態(tài)作為主用戶(hù)的兩個(gè)狀態(tài)，將丟包率和中繼傳輸損耗作為約束條件，并用線(xiàn)性規(guī)劃進(jìn)行求解，中繼選擇算法達(dá)到了系統(tǒng)通信質(zhì)量和損耗之間的動(dòng)態(tài)平衡。然而這種算法具有兩個(gè)局限性，首先它并沒(méi)有考慮SU的移動(dòng)性，而且它對(duì)中繼的選擇的需要以遍歷所有候選中繼為基礎(chǔ)，這降低了中繼選擇效率。所以，為了使移動(dòng)模型更加接近現(xiàn)實(shí)情況，并解決遍歷所有中繼節(jié)點(diǎn)所導(dǎo)致的中繼選擇效率低的問(wèn)題，我們將移動(dòng)模型進(jìn)一步復(fù)雜化，創(chuàng)新性地將用戶(hù)的移動(dòng)性建模轉(zhuǎn)化為次級(jí)用