認(rèn)知蜂窩網(wǎng)的容量分析與規(guī)劃.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)和智能終端的飛速發(fā)展，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信需求呈現(xiàn)出爆炸性增長，這與蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)頻譜資源的稀缺形成了日益突出的矛盾。另一方面，在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，頻譜資源的整體利用率不高，這是因?yàn)樗捎玫氖庆o態(tài)的頻譜牌照分配策略。作為解決上述矛盾的有力手段，認(rèn)知蜂窩網(wǎng)能夠根據(jù)需求動(dòng)態(tài)地借用非蜂窩頻段上的空閑頻譜資源，以擴(kuò)充蜂窩網(wǎng)容量并提高頻譜資源的整體利用率。
　　本文從理論的視角考慮認(rèn)知蜂窩網(wǎng)規(guī)劃中的兩個(gè)核心問題。一是蜂窩網(wǎng)流量需

2、求的可預(yù)測性分析。由于認(rèn)知蜂窩網(wǎng)的核心原理是“按需”投入頻譜資源，因此預(yù)測流量需求對(duì)于頻譜資源的調(diào)度與管理至關(guān)重要。實(shí)測數(shù)據(jù)表明蜂窩網(wǎng)的流量需求顯示出隨機(jī)性與規(guī)律性并存的特征。能否從理論上給出流量預(yù)測精度的極限，是我們關(guān)心的第一個(gè)問題。第二個(gè)問題是認(rèn)知蜂窩網(wǎng)的系統(tǒng)容量。因?yàn)檎J(rèn)知蜂窩網(wǎng)使用的是借用的頻譜資源，所以它在功率、帶寬、穩(wěn)定性方面受到了出借頻譜資源的“主要系統(tǒng)”的各種限制。根據(jù)主要系統(tǒng)的不同特性，如何計(jì)算出認(rèn)知蜂窩網(wǎng)在承載不同業(yè)務(wù)

3、時(shí)的系統(tǒng)容量，是我們關(guān)心的第二個(gè)問題。圍繞上述兩個(gè)問題，本文的主要貢獻(xiàn)歸納如下:
　　第一，流量需求的可預(yù)測性分析:本文分別用非層次和層次兩種方法對(duì)蜂窩網(wǎng)流量進(jìn)行建模，引入信息熵來定量地衡量不同模型下流量的可預(yù)測性，并深入探究了影響可預(yù)測性的因素。對(duì)于非層次流量的可預(yù)測性，我們推導(dǎo)出了理論公式。而對(duì)于層次流量的可預(yù)測性，我們以層次泊松流量為代表，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)討論了其可預(yù)測性。我們的分析結(jié)果能夠?yàn)榉涓C網(wǎng)流量的實(shí)時(shí)預(yù)測提供理論指導(dǎo)。<