面向服務(wù)的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)頻譜動(dòng)態(tài)接入算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及無(wú)線(xiàn)終端的不斷涌現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)以及無(wú)線(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)在人們生活中占的比重越來(lái)越大，頻譜的短缺成為限制無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的重要問(wèn)題。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，根據(jù)需要重置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，包括無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式以及通信的頻帶范圍，從而可以動(dòng)態(tài)的選擇接入空閑頻譜，有效降低頻譜的空閑概率，提升利用效率，為解決頻譜短缺造成的無(wú)線(xiàn)通信問(wèn)題提供高效的方案。
　　認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為提高頻譜利用率問(wèn)題的革命性技術(shù)，近年來(lái)受到了無(wú)

2、線(xiàn)通信研究者們的關(guān)注。本文針對(duì)其中的頻譜動(dòng)態(tài)分配技術(shù)，展開(kāi)了深入的研究，在分析大量頻譜分配方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)基于圖論模型和粒子群模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了面向用戶(hù)服務(wù)的動(dòng)態(tài)頻譜分配方法。同時(shí)，結(jié)合USRP N210和GNU Radio完成了頻譜動(dòng)態(tài)接入系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。其主要的研究成果如下：
　?。?）使用圖論方法探討面向用戶(hù)服務(wù)的頻譜動(dòng)態(tài)分配算法。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的圖論方法改進(jìn)，綜合分析不同用戶(hù)業(yè)務(wù)類(lèi)型與不同頻譜資源特征參數(shù)之間的關(guān)系，在圖論模

3、型中建立了多個(gè)子效益矩陣，提出了一個(gè)基于模糊推理的多效益歸一化模型，從而得到一個(gè)更為綜合全面的效益值。最后對(duì)本文提出的算法進(jìn)行了仿真分析，證明其可以更好的提高頻譜分配效益，提升整網(wǎng)效益和公平性能，為用戶(hù)提高更好的分配服務(wù)。
　　（2）針對(duì)多用戶(hù)下可能存在的NP難題，結(jié)合粒子群的仿生算法的優(yōu)點(diǎn)，將改進(jìn)后的PSO方法引進(jìn)到面向用戶(hù)服務(wù)的頻譜動(dòng)態(tài)分配算法中，通過(guò)仿真分析，證實(shí)了該改進(jìn)算法可以進(jìn)一步的提升算法性能，同時(shí)能達(dá)到更好的收斂效益

4、。
　?。?）在USRP設(shè)備和GNU Radio上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基本單元，同時(shí)，根據(jù)主用戶(hù)的活動(dòng)實(shí)現(xiàn)了基于歷史信息的面向用戶(hù)開(kāi)銷(xiāo)服務(wù)的動(dòng)態(tài)頻譜接入算法，同時(shí)測(cè)試了系統(tǒng)性能。
　　認(rèn)知無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)新興的研究方向，本文對(duì)其中的頻譜動(dòng)態(tài)分配算法進(jìn)行了研究，結(jié)合面向用戶(hù)服務(wù)的中心主旨，不僅提出了兩個(gè)改進(jìn)的頻譜動(dòng)態(tài)分配算法，而且基于實(shí)際平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了具有終端認(rèn)知功能的頻譜動(dòng)態(tài)接入系統(tǒng)，為以后頻譜動(dòng)態(tài)接入技術(shù)的實(shí)用化打下了一定的