無(wú)線(xiàn)多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)速率與功率優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線(xiàn)頻譜資源的需求與日俱增。認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)作為一種緩解頻譜短缺問(wèn)題的有效手段，備受關(guān)注。無(wú)線(xiàn)多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)是由具有認(rèn)知特性的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成，利用了節(jié)點(diǎn)間無(wú)線(xiàn)鏈路互通連接的多跳結(jié)構(gòu)，形成的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。如何對(duì)無(wú)線(xiàn)多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的優(yōu)化配置成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。因此，本文以無(wú)線(xiàn)多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)為背景，利用跨層優(yōu)化的思想，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和功率消耗進(jìn)行探索性研究。
　　首先，為實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)多跳認(rèn)知

2、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率最大化目標(biāo)，本文考慮節(jié)點(diǎn)間的干擾分析物理模型，結(jié)合物理層的信干噪比、鏈路層的調(diào)度及網(wǎng)絡(luò)層的路由等限制，構(gòu)造了混合整數(shù)非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題。在求解該優(yōu)化問(wèn)題過(guò)程中采用重構(gòu)線(xiàn)性化技術(shù)將非線(xiàn)性限制進(jìn)行線(xiàn)性松弛，得到了松弛問(wèn)題的最優(yōu)解，作為原問(wèn)題最優(yōu)解的上界。其次，基于該上界上找到原問(wèn)題的一個(gè)可行解，作為原問(wèn)題最優(yōu)解的下界。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性，并得到了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)隙上的信干噪比、功率及鏈路數(shù)據(jù)傳輸速率等情況。
　　

3、其次，為實(shí)現(xiàn)多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)功率控制，本文考慮節(jié)點(diǎn)間的干擾分析協(xié)議模型，分析了節(jié)點(diǎn)成功傳輸?shù)某浞直匾獥l件，結(jié)合物理層的功率、鏈路層的調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)層的路由等限制，構(gòu)造了混合整數(shù)非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題。在求解該優(yōu)化問(wèn)題過(guò)程中采用分段線(xiàn)性化技術(shù)實(shí)現(xiàn)非線(xiàn)性部分的線(xiàn)性化，最終得到問(wèn)題的近似最優(yōu)解。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性，通過(guò)比較可以看出功率控制可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能的目標(biāo)。
　　綜上所述，多跳認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)中速率和功率的優(yōu)化具有重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值